Energiewende: "Dunkle Flaute" / emissionsfreie Speicherung und Wiederverstromung

Totgesagte leben länger:

Fragt sich, warum Europa das nicht auch auf die Kette kriegt …

Vor allem, weil es keinen business case gibt. Ganz davon abgesehen sind die Regionen politisch extrem instabil, haben für die eigene Versorgung keine Renewables, vermutlich nicht mal genug Energie (die jetzt gerade kein Erdöl fördern - gibt´s die?). Es gibt kein Wasser, keine Infrastruktur vor Ort, keine für den Transport, keinerlei Fachkräfte, . …
Vom Geschäftsführer der Desertec habe ich vor etwa 2 oder 3 Jahren einen Vortrag in Berlin gehört. Der ist natürlich nach wie vor komplett begeistert. Ich meine er wollte Stromleitungen legen nach UK und Europa, bin mir aber nicht mehr ganz sicher. Jedenfalls über weite Strecken durchs Meer und hält das für unproblematisch und profitabel (irgend wann mal). Aber er hat auch gemeint, dass es erst mal darum geht, in den betroffenen Ländern überhaupt eine Energieversorgung herzustellen.

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Das hatte ich bisher immer als Haupt-Hinderungsgrund angenommen.

Was ich mich halt frage ist, warum andere dann investieren? Die Kosten für die produzierte kWh müssten ja spottbillig sein. Hört sich also eher nach einer Frage des langfristigen Kommittents an.
Ich kann mir jedenfalls kaum vorstellen, dass diese Potentiale nicht langfristig gehoben werden (müssen), wenn die ganze Welt ernst macht mit Energiewende.

Also alle 5 Jahre einen europaweiten Stromausfall fändest Du OK? Ich nicht.
Oder ist das mit dem „Grünen Bereich“ sarkastisch gemeint?

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Marokko ist ja genau der Fall. Kein eigenes Öl, baut derzeit massiv Erneuerbare (erstmal für den Eigenbedarf) auf, ist abgesehen von Westsaharakonflikt einigermaßen politisch stabil. Deshalb taucht das dann ja auch immer wieder in der Diskussion auf. Aber zaubern können die auch nicht. 52 % Erneuerbare bis 2030, bringt ihnen immerhin Quasi-Platz 3 hinter Schweden und Dänemark (Weltrangliste beim Klimaschutz | Wissen & Umwelt | DW | 10.12.2019)

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Ich glaube nicht, dass das so gerechnet ist. Die Rede ist ja von einer zweitägigen Dunkelflaute in DE mit dieser Wahrscheinlichkeit, im europäischen Energieverbund. Im übrigen muss man sehen, mit was man diese Absicherung erkauft. Glaube die Amerikaner wären froh, bei nur zwei Tagen in 5 Jahren. Und das andere Extrem ist die Absicherung über eine zweijährige Dunkelflaute, wie sich Günther sich wünscht.

Ist halt Statistik. Wenn man sich ansieht, wie Marokko oder Indien sich mit den CO2-Emissionen entwickeln, dann kann einem Angst und Bang werden. Das hat auch nichts damit zu tun, dass ich denen die wirtschaftlichen Entwicklung versagen wollte, auf keinen Fall. Aber halt anders, als wir das so schlecht vorgemacht haben.

Selbst wenn der Stromausfall nur deutschlandweit wäre, fände ich einen alle 5 Jahre zu viel.
Im übrigen ist in der Quelle die Rede von der „Anzahl der Situationen pro Jahr, in denen zusammenhängende Flauten und sonnenarme Phasen über die Zeitspanne von 48 Stunden über Deutschland und Europa auftraten“. ( https://www.dwd.de/DE/presse/pressekonferenzen/DE/2018/PK_06_03_2018/pressemitteilung_20180306.pdf?__blob=publicationFile&v=4 , Abb. 1)

Glaube ich nicht, die haben eine durchschnittliche Stromausfalldauer pro Jahr und Verbraucher von 280 Minuten. ( System Average Interruption Duration Index – Wikipedia ) Selbst wenn die über fünf Jahre hinweg in einem zusammenhängenden Ereignis auftreten würden, wäre das immer noch „nur“ rund ein Tag lang.

Ich finde es okay, wenn - so wie im verlinkten Artikel beschrieben - in einigen „Gebieten“ sowohl Wind als auch Strom ausfallen.

Dass in GANZ Europa…
a) keine Sonne scheint
UND
b) kein Wind weht
…steht da nicht
(und halte ich auch für gänzlich unmöglich)

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Die „Gebiete“ sind Deutschland bzw. Europa. Und ein Stromausfall für diese Gebiete alle 5 Jahre (im Mittel) fände ich viel zu viel.

Der in der Studie betrachtete Fall ist in der Quelle so definiert: „Exemplarisch hat der DWD ausgewertet, wie oft in der Vergangenheit über einen Zeitraum von 48 Stunden in bestimmten Gebieten die mittlere Energieproduktion aus Windund Sonne unter zehn Prozent der Nennleistung blieb. (Abbildung 1)“. Und die Aussage, dass solche Fälle auftreten, steht für mich erst einmal, solange keine vergleichbar glaubwürdige Quelle sie anzweifelt.

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Uh, danke für den Hint. Ich war irgendwie in der deutschen Perspektive mit mehr oder weniger konstantem Energieverbrauch hängen geblieben und hab mich gewundert, warum trotz starken Ausbaus der Anteil bei denen nur so schwach steigt… :weary:

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In der eigentlichen Studie des DWD wurden folgende Häufigkeiten von „low production events“ (= PV + Wind produzieren weniger als etwa 30% ihres Jahresmittelwertes – Kapazitätsfaktor von <5% statt ~16%) ermittelt:

Sofern Wind Offshore ignoriert wird, tritt eine Dunkelflaute laut der Grafik etwa alle drei Jahre in Deutschland auf und etwa alle 5 Jahre in Europa. Nimmt man Wind Offshore hinzu so ist zu erwarten, dass die Häufigkeit von Dunkelflauten drastisch sinkt (siehe den zweiten Balken von links als Indikator wie selten Flauten auf hoher See vorkommen). Soll heißen: Die DWD-Studie überschätzt systematisch die Häufigkeit von Dunkelflauten, sofern Wind Offshore einen signifikanten Teil der Energieversorgung einnimmt.

Der Vollständigkeit halber sollte aber darauf hingewiesen werden, dass die Studie (sowie meine Anmerkung) davon ausgeht, dass die Übertragungsnetze in der Lage sein werden die erzeugte Elektrizität im ausrechenden Umfang zu verteilen (beispielsweise Süddeutschland ausschließlich mit Wind Offshore zu versorgen). Falls dem nicht so ist, so könnten durchaus lokal „netzbedingte Dunkelflauten“ auftreten.

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Offshore Wind wäre tatsächlich ein Faktor für bessere Versorgungssicherheit. Zumindest nach der Prognose der Fraunhofer Studie wird er keine so große Rolle im Energiemix spielen:

Aber warum diskutieren wir jetzt eigentlich noch über die Dunkelflaute? Sie existiert und ist keine Erfindung von Bill Gates. Man kann Beispielrechnungen mit einer Untergrenze von 10% Kapazitätsfaktor, mit 15% oder 5% machen. Das sind ja alles willkürliche Grenzen, die ein Gefühl für die gesicherte Leistung geben sollen. Und die ist eben geringer als bei einem ähnlich großen Stromnetz mit fossilen Kraftwerken. Das Problem löst man dann mit Reservekapazitäten, verlässlich abschaltbaren Großverbrauchern etc. Mit der (wesentlich wichtigeren) Speicherproblematik hat das ja ohnehin nur am Rande zu tun.

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Dazu sollte man allerdings bedenken :

  • Es sei Nacht der Einfachheit halber mal kurz mit 12h hell und 12h dunkel gerechnet
    → relativ häufig der Fall
  • Gesamt Zentraleuropa liegt in den Westwinden der mittleren Breiten.
    → Im großen und ganzen weht Wind in Europa oder aber nicht

Natürlich wird man nie Null Wind haben, aber mit bsp. 10% o.Ä. wird man auch kein Europäisches Verbundnetz in Betrieb halten. Dazu würde mindestens mal die Möglichkeit für einen Netzzusammenbruch Nachts nicht „gänzlich unmöglich“ sein.

Die Frage ist doch, wieviel gesicherte Leistung wir uns leisten wollen.
Bei Fossilen und Atomkraftwerken ist jede Kilowattstunde automatisch eine Gesicherte Kilowattstunde.
Bei EEG gilt das nicht. Jetzt gehen wir mal von einem kühlen Januar Morgen aus, deutschlandweit Minusgrade und alle nutzen Wärmepumpen die bei Minusgraden extrem viel Strom fressen. Jetzt bricht die EEG Produktion an Land auf 20% ein wegen wenig Wind und Wolken. Wo kommen die fehlenden 80% Strom her. Wenn wir uns neben den teueren EEG Anlagen nochmal dieselbe Grundlast in Gaskraftwerken leisten wollen wird es sehr teuer.
Jetzt hört man ja überall , den Stromverbrauch zu flexibilisieren. Nur ich glaube kaum, dass der Maschinenbau es sich zweimal bieten lassen wird gesagt zu bekommen, wegen Strommangel müsse man die Mitarbeiter nach Hause schicken. Auch die EEG Unternehmen, die PV Zellen und Windräder bauen, können nicht nur dann arbeiten wenn genügend Grüner Strom da ist.
Wenn soviel EEG ausgebaut wird, wie von Habeck gefordert, werden die Backup Kraftwerke die meiste Zeit stillstehen und nur Kosten verursachen. Dann kommt die Gaskraftumlage auf den Strom, die nur der Bürger zahlt. Auch wenn sie auf Wasserstoff umgestellt wurden, werden diese Kraftwerke beim Rumstehen Kosten verursachen.
Laut der Fraunhofer Studie sind die Strompreis zu niedrig sodass sich Speicher nicht lohnen. Ja wie teuer soll Strom noch werden - dann wäre ja eine weiteres Argument pro Wärmepumpe/E-Auto weg.
Desertec, unter der Annahme man kriegt den Wasserstoff so günstig wie jetzt Erdgas, wäre ja eine Lösung, Die Schwankungen der EEG würden dann wie jetzt von dauerlastfähigen Riesenbrennstoffzellen ausgeliehen und man müsste nicht 2% von Deutschland mit Windrädern vollstellen.

Gaskraftwerke sind nicht sonderlich teuer in der Anschaffung. Maximal 1 Mrd € pro 1 GW Leistung. Mit 50 Mrd € Invest wäre man also erstmal safe. Das sind die Kosten für 5 Jahre Öffentlich-Rechtlichen Rundfunk.

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Auch Wasserkraft kann eine gewisse, verlässliche, Grundlast erzeugen.
Auch wenn der Schaden für die Natur zurecht an anderer Stelle angesprochen wurde.

Nur diese 50 Milliarden müssen zusätzlich zu den Kosten für die EEG Wende und Netzausbau bezahlt werden. Und wie beim EEG wird es am Ende der Bürger entweder über die Stromrechnung oder höhere Steuern zahlen. In den 50 GW sind aber nicht die Strommengen um Stahl und Chemie auf Grünen Wasserstoff umzurüsten, geschweige denn den Mobilitäts und Heizbedarf der Deutschen zu decken. Wenn, wie die Fraunhofer Studie sagt, der Strompreis steigen muss damit sich Speicher lohnen, wird auch Grüner Wasserstoff Made in Germany nicht wettbewerbsfähig sein, genauso wie alle anderen energieintensiven Industrien und entweder Dauersubventionsempfänger oder abwandern.
Frankreich wird dann dankend die Industrie mit billigerem grauen Wasserstoff aus Atomstrom ködern.

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Prognosen, die die Zukunft betreffen, sind immer schwierig. Aber der Trend spricht dagegen: https://pbs.twimg.com/media/FJEl2joXIAAAvV4?format=png&name=small

Kraftwerke haben mit Menschen etwas gemeinsam: im Alter wird die Leistungsfähigkeit nicht unbedingt besser.

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