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Verbraucher gesucht: Wie Deutschland der Stromschwemme Herr wird

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Solarboom Die 52-Gigawatt-Frage

Wohin mit all dem Strom? Die Bundesregierung will erneuerbare Energien zügig ausbauen, obwohl das Solar- und Windstromangebot manchmal schon jetzt die Nachfrage übersteigt. Experten fahnden nach neuen Stromverbrauchern - und entwickeln dabei auch skurrile Ideen.

Hamburg - Den Wetterbericht lesen die Manager der Münchener Paulaner-Brauerei von je her ganz genau. Scheint in der warmen Jahreszeit die Sonne, zieht es die Leute in die Biergärten - schon steigen die Bestellmengen. Bei Regen sieht es in der Kasse trüb aus.

Mittlerweile spielt das Wetter für Paulaner noch eine weitere Rolle. Das Unternehmen passt Teile seines Produktionsprozesses an das unregelmäßige Stromaufkommen aus Solar- und Windkraft an - und verdient dabei Geld.

Bisher funktioniert das so: Wenn das Stromangebot bei plötzlicher Flaute und bedecktem Himmel fällt, schwächt die Brauerei die Leistung von Kühlanlagen um zwei Grad ab und schaltet die Tiefbrunnenpumpen aus. So entlastet Paulaner den Netzbetreiber für einige Stunden um ein paar Hundert Kilowatt. "Das ist für uns kein Problem", sagt der Umweltbeauftrage des Unternehmens, Johannes Fischer. Der Produktionsprozess werde nicht beeinträchtigt. Und die Flexibilität lässt Paulaner sich vergüten.

Energieexperten hoffen, dass das Pilotprojekt Schule macht - und zwar zunehmend auch andersherum. Denn die rasant wachsende Zahl von Wind- und vor allem Solaranlagen beschert dem deutschen Stromnetz an manchen Wochenenden bereits mehr Elektrizität als benötigt wird. Dann sinkt der Börsenstrompreis mitunter bis in den negativen Bereich. Angesichts eines geplanten, raschen Solarzubaus auf mindestens 52 Gigawatt (aktuell knapp 30 Gigawatt) wird es diesen Fall künftig häufiger geben.

Netzbetreiber müssen abregeln

Bisher sehen sich Netzbetreiber dem Überangebot oft hilflos ausgeliefert. So musste 50Hertz im ersten Halbjahr 2012 in Ostdeutschland an 48 Tagen vor allem Windkraftanlagen abregeln. Knapp 100.000 Megawattstunden Strom im Wert von mehreren Millionen Euro wurden praktisch vergeudet. Im gesamten Jahr 2011 war so etwas nur an 46 Tagen nötig.

"Künftig wird man den Strom wohl häufiger 'wegwerfen' müssen", sagt der Stromnetzforscher Christoph Mayer von der Universität Oldenburg mit Blick auf die nähere Zukunft. Prinzipiell sei das nicht schlimm. Dass der Strom dennoch vergütet werde, sieht Mayer aber als "Fehler im System".

Angesichts des rasanten Tempos, mit dem die erneuerbaren Energien sich gerade zur wichtigsten Stromquelle in Deutschland aufschwingen, drängt die Zeit. Schon jetzt beträgt der Anteil von Wind, Sonne und Co. laut dem Bundesverbande der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) etwa 25 Prozent an der Stromerzeugung, Tendenz steigend . An sonnigen Frühlingstagen liefern allein die Solarkraftwerke so viel Strom wie 20 Atommeiler.

Unflexible Altkraftwerke behindern grünen Strom

"Wenn der Anteil erneuerbarer Energien im Netz auf 30 bis 50 Prozent steigt, werden die Ausschläge deutlich zunehmen", sagt Vorstand Thomas Schulz vom Energiedienstleister Entelios, mit dem Paulaner kooperiert. Um 10 bis 15 Gigawatt Leistung könnte die Stromproduktion dann in wenigen Minuten schwanken.

Erschwerend kommt hinzu, dass sich Kern- und sogar neue Kohlekraftwerke überwiegend nicht auf Null herunter- und kurze Zeit später wieder anfahren lassen. So kann Vattenfall die Leistung seiner vier Braunkohlekraftwerke nach eigenen Angaben nur von 7,42 auf etwa 3,4 Gigawatt dimmen, ohne die Feuer zu löschen.

Als Lösung Nummer eins des Problems gilt eigentlich der zügige Ausbau des Stromnetzes. Denn bisher ist noch nicht einmal immer gewährleistet, dass plötzlich und massiv auftretende Strommengen immer dorthin gelangen, wo sie gebraucht werden.

Netzausbau stockt

Zum einen geht es um neue und optimierte Stromtrassen in Nord-Süd-Richtung. Sie sollen den Windstrom von Nord- nach Süd auf insgesamt 4400 Kilometern transportieren, aber auch Solarstrom aus Bayern und Baden-Württemberg nach Norddeutschland. Zum anderen ist manches Verteilnetz in Städten und Gemeinden bald mit dem Sonnenstrom überfordert. "Mehr Trafos, mehr Kupferleitungen" seien vonnöten, sagt Mayer.

Doch der Trassenbau stockt. Netzbetreibern fehlt Geld, Anwohner stellen sich quer. Zudem wird das Abtransportieren allein nicht das Problem lösen, dass oft schlicht zu viel Strom vorhanden ist. Weil Speichermöglichkeiten wie Pumpspeicherkraftwerke oder Maschinen zur Erzeugung von Wasserstoff und Methan aus überschüssigem Strom noch nicht in der benötigten Zahl vorhanden sind, sind kurzfristig auch andere Maßnahmen gefragt. Experten erörtern beispielsweise, welche Unternehmen kurzfristig mehr Strom abnehmen können.

Paulaner gehört dazu. Die Brauerei könnte genau in dem Moment Maschinen anwerfen, wenn viel billiger Strom im Netz ist. "Es ist denkbar, dass wir die Kühlleistung auf minus fünf Grad verstärken und die Wasserspeicher vollpumpen", sagt der Umweltbeauftragte Fischer. Weil der Strom an der Börse in solchen Phasen billig ist, könnte die Firma so Geld sparen.

"Straßenbeleuchtung am Mittag sollten wir vermeiden"

Denkbar seien bei kleineren Brauereien und anderen Nahrungsmittelherstellern auch Eisspeicher, die am Wochenende oder nachts heruntergekühlt werden und die Kälte in den folgenden Tagen abgeben. Fischer nennt ein solches Vorgehen eine "Vision", weil es noch an maßgeschneiderten Verträgen mit Stromversorgern und der benötigten Informationstechnologie mangelt.

Große Firmen aus der Metallindustrie hingegen kaufen Strom bereits heute zum Börsenpreis ein - und könnten dies theoretisch bevorzugt tun, wenn Sonne und Wind die Preise drücken. In der Praxis sei dies aber kaum vorstellbar, sagt ein Sprecher des Aluminiumherstellers Norsk Hydro. "Wir können mit unseren Öfen höchstens mal eine Stunde vom Netz gehen." Mehr Strom als üblich zu verbrauchen, sei hingegen nicht möglich. Die Autoren einer Studie des Verbandes der Elektroindustrie (VDE) beziffern das Potenzial zusätzlichen Verbrauchs in der Branche denn auch nur auf 30 Megawatt.

Etwas besser sieht es in der Zementindustrie aus. Denkbar ist laut der VDE-Studie "eine veränderte Fahrweise der Zementmühlen nach alternativen Rahmenbedingungen (z.B. nach Windenergieerzeugung)". Gut 300 Megawatt zusätzliche Nachfrage ließen sich auf diese Weise mobilisieren. Der zeitweise höhere Zementausstoß müsste aber in zusätzlichen Speichern gelagert werden.

Die größte Hoffnung von Stromnetzexperten sind ohnehin private Haushalte und Büros. In einem Stromnetz der Zukunft könnten Wäschetrockner beispielsweise immer dann automatisch anspringen, wenn das Stromnetz mit Solar- oder Windstrom überfüllt ist.

Wärmepumpen und Klimaanlagen mit Steuerungspotenzial

Im Sommer bietet zudem die wachsende Zahl von Klimaanlagen Steuerungspotenzial, im Winter sind es die Wärmepumpen. Dabei geht künftig zusammengenommen um bis zu 20 Gigawatt. Auch Elektroautos und -Busse spielen in den Rechnungen eine große Rolle - sie könnten laut VDE zusammen weitere 15 Gigawatt "verschiebbare Nachfrage" auslösen.

Die wird in den kommenden Jahren aber noch nicht zur Verfügung stehen, während der Ausbau erneuerbarer Energien voranschreitet. "Die Menge an zuschaltbaren Stromabnehmern ist noch sehr überschaubar", sagt Physiker Roger Corradini von der Forschungsstelle für Energiewirtschaft in München.

Er setzt unter anderem darauf, dass kleine Batteriespeicher in Haushalte mit Solaranlage Eingang finden. Angesichts rapide fallender Erzeugungskosten für Solarstrom könnte es sich für manche Hausbesitzer schon in Kürze lohnen, Strom am Mittag nicht nur direkt zu verbrauchen, sondern auch für den Abend zwischenzuspeichern. Das wäre dann billiger als Strom zum Fernsehen und Kochen aus dem Netz zu kaufen.

Fernwärme und Fernkälte mit dem Heizstab

Ähnlich kalkulieren bereits manche örtliche Versorger und kommen auf zunächst skurril anmutenden Ideen. Einige wollen ihre Fernwärmesysteme bald mit überschüssigem Strom aus erneuerbaren Energien betreiben, indem sie einfach Heizstäbe in die Wasserkessel einbauen. Vattenfall  plant eine solche Anlage in Wedel bei Hamburg. Die Insel Helgoland will sogar eigens Windräder bauen, um mit diesem Prinzip ihr Ölkraftwerk zu ersetzen.

Theoretisch könnten Versorger auch überschüssigen Solarstrom im Sommer nutzen, um Fernkälte zu erzeugen - angelehnt an das Vorgehen der Stadtwerke Chemnitz. Diese erzeugen das zunächst benötigte heiße Wasser allerdings in einem konventionellen Heizkraftwerk.

An Ideen mangelt es den Architekten des Energiesystems der Zukunft nicht. Um jeden Preis verhindern wollen sie absurde Notlösungen, wie ein Insider sagt. "Wenn Stadtverwaltungen an einem Sommertag mittags die Straßenbeleuchtung einschalten, kann man das niemandem erklären."

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