Die Großwetterlage „Hoch Mitteleuropa‟ führt in Herbst und Winter zu trübem und windarmem Wetter. Solar- und Windparks produzieren dann nur noch sehr wenig Strom. Es gibt aber auch Zeiten mit umgekehrtem Effekt.

 

In einer Hellbrise können Windparks viel Strom liefern, in einer Dunkelflaute nur sehr wenig. Foto: Stefan Schroeter

Im Herbst und Winter gibt es mitunter trübe Tage, an denen kaum noch ein Lüftchen weht. Solar- und Windparks produzieren dann nur sehr wenig Strom. An ihre Stelle treten vor allem Gas- und Kohlekraftwerke, die den Strom zu höheren Preisen produzieren. An der Strombörse steigen dann die Großhandelspreise.

Die Energiewirtschaft bezeichnet solche Tage als „Dunkelflaute‟. Dieser deutschsprachige Begriff ist inzwischen sogar schon in den internationalen Sprachgebrauch der Meteorologie übergegangen. Darüber berichtete Frank Kaspar, Abteilungsleiter beim Deutschen Wetterdienst in Offenbach, kürzlich beim Sächsischen Windenergietag in Leipzig.

Kaspar und seine Kollegen haben untersucht, wie es im Wettergeschehen zu solchen Dunkelflauten kommt. Eine typische Großwetterlage dafür ist das „Hoch Mitteleuropa‟. Dieses Hochdruckgebiet kann zu windarmen Verhältnissen führen. Auch Nebel und Hochnebel können sich bilden, was zu einer geringen Globalstrahlung führt – also trüben Lichtverhältnissen.

Eine besonders wind- und lichtarme Zeit gab es vom 2. bis 7. November 2024. Dabei herrschten nicht nur in Deutschland unterdurchschnittliche Windverhältnisse, sondern auch in weiten Teilen von Mittel-, West – und Südeuropa.

In Deutschland wurde vor allem am 6. November nur noch sehr wenig Solar- und Windstrom produziert. Die Strom-Großhandelspreise stiegen zeitweise auf das Zehnfache des Normalwerts.

 

Gesicherte Stromerzeugung

Wie oft es zum „Hoch Mitteleuropa‟ kommt, ist von Jahr zu Jahr unterschiedlich: In manchen Jahren kommt es gar nicht vor, in anderen mehrmals. Auch die Zahl der zusammenhängenden Tage, an denen diese Großwetterlage anhält, kann sich stark unterscheiden: Kaspar nannte zwei bis zehn Tage.

An diesen kalten und dunklen Tagen sind nicht nur Solar- und Windstrom kaum verfügbar. Auch die Stromnachfrage ist besonders an Winterabenden relativ groß und muss durch eine sichere Erzeugung abgesichert werden. Der Berliner Energieökonom Lion Hirth hat näher untersucht, wie an solchen Tagen die Stromerzeugung abgesichert werden kann.

„Für diese Zeiträume brauchen wir Stromerzeugung, die mit einer großen Wahrscheinlichkeit zur Verfügung steht‟, sagte er. Diese Residuallast bezifferte er aktuell mit 67 Gigawatt. Nach seinen Berechnungen würde sie auch bei einem weiteren starken Ausbau von Wind- und Solaranlagen nur unwesentlich auf 66 Gigawatt sinken.

Um die Residuallast auch nach dem Kohleausstieg abzusichern, sprach sich Hirth für den Bau von Gaskraftwerken aus, die später mit Wasserstoff betrieben werden könnten. Auch mehr Stromimporte aus Nachbarländern könnten helfen. Batterie-Großspeicher, die Strom für wenige Stunden liefern, seien dagegen in einer länger andauernden Knappheitssituation nur begrenzt wirksam.

 

Stromverbrauch verschieben

Größere Möglichkeiten sieht Hirth darin, den Stromverbrauch von Industrieunternehmen flexibel in die verbrauchsarmen Morgen- und Mittagsstunden zu verschieben. Künftig sei das auch für neue große Stromverbraucher wie Heizkessel, Großbatterien, Wärmepumpen, und Elektroautos möglich.

Diese Flexibilität könnte nach Ansicht des Wissenschaftlers durch dynamische Stromtarife und Netzentgelte befördert werden. Er sprach sich auch für regionale Großhandelspreise in mehreren Preiszonen aus, damit in Regionen mit hohem Stromangebot der Strompreis niedriger sein kann.

Und schließlich müsse der Stromverbrauch auch mit Smart Metern gemessen werden können. Der Einbau dieser intelligenten Messeinrichtungen gehe bisher viel zu langsam und sei auch zu teuer.

 

Stromüberschüsse der Hellbrise

Die regionale Stromnetz-Gesellschaft Mitnetz Strom hat sich neben der Dunkelflaute auch mit der „Hellbrise‟ beschäftigt. Das sind Zeiten, in denen der Wind kräftig weht und die Sonne scheint.

Dann wird im Mitnetz-Gebiet, in dem sehr viele Solar- und Windparks stehen, viel mehr Solar- und Windstrom erzeugt, als hier verbraucht werden kann. Das Mitnetz-Gebiet erstreckt sich über Teile Brandenburgs, Sachsens, Sachsen-Anhalt und Thüringens.

Ein Teil dieser Stromüberschüsse kann in das vorgelagerte Übertragungsnetz eingespeist und in andere Regionen geliefert werden. Immer öfter sind aber auch die Stromnetze überlastet, so dass Solar- und Windenergieanlagen abgeregelt werden müssen.

Dirk Hünlich, Leiter des Prozessmanagements bei Mitnetz Strom, rechnet damit, dass die Erzeugung von Wind- und Solarstrom weiter kräftig ausgebaut wird. Dabei betrachtet er die Hellbrise mit ihrer Strom-Überproduktion als Chance. „Wir müssen die Hellbrise nutzen‟, sagte er beim Windenergietag.

So gibt es im Netzgebiet zahlreiche Projekte für den Bau von Rechenzentren und Batteriespeichern. Rechenzentren haben einen hohen Bedarf an grünem Strom. Batterie-Großspeicher können in der Hellbrise größere Strommengen aufnehmen und in Dunkelflauten wieder abgeben.

Die großen Strommengen der Hellbrisen lassen sich auch nutzen, um grünen Wasserstoff zu produzieren und zu speichern. Dieser gasförmige Energieträger kann dann wieder dazu dienen, in Dunkelflauten sicher verfügbaren Strom zu erzeugen oder Industrieunternehmen zu beliefern. In Pilotprojekten hat die Schwestergesellschaft Mitnetz Gas bereits Entwicklungsarbeit dafür geleistet.

 

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