Energie: Wie viel Solarstrom halten die Netze aus?

Energie: Wie viel Solarstrom halten die Netze aus?

von Benjamin Reuter

Kanadische Forscher warnen wegen zu viel Solarstrom im Netz vor dem Blackout - zwei deutsche Unternehmen kündigen eine Lösung an.

Die Solarenergie hat längst die Nische im Bereich der Energieproduktion verlassen, in der sie über Jahrzehnte durch hohe Preise und fehlende Akzeptanz gefangen war. Die Kosten für Module fallen rapide und Innovationen verheißen neue Anwendungsfelder wie stromproduzierenden Lack und günstigere Produktion.

Optimisten sehen sogar schon ein solares Zeitalter anbrechen, in dem jeder auf seinem Haus Strom produziert und in Batterien im Keller für den Abend speichert, kleine Balkonkraftwerke Laptops und Smartphones laden und Elektroautos über ihre Karosserien den nötigen Strom generieren.

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Fakt ist aber auch: Ein Großteil der Sonnenenergie wird wohl auch künftig noch über herkömmliche Stromleitungen fließen. Und da ist man schon bei einem grundsätzlichen Problem: Wie viel Sonnenstrom halten unsere Netze aus?

Dieser Frage haben sich zwei Forscher der kanadischen Waterloo Universität angenommen. Ihre Ergebnisse sind jetzt im Fachmagazin "Journal of Renewable and Sustainable Energy" erschienen.

Die größte Herausforderung bei der Einspeisung Erneuerbarer Energien in das Stromnetz ist seit langem bekannt: Da Wind und Sonne mal da sind und mal nicht, schwankt die Stromversorgung. Diese Schwankungen lassen sich am besten durch Gaskraftwerke ausgleichen, die bei Flaute Energie zuschießen, oder dadurch, dass zum Beispiel Kühlhäuser vom Netz genommen werden.

Flattern im NetzNun gibt es aber auch noch ein zweites, komplexeres Problem: Das Stromnetz muss, um nicht zusammenzubrechen, auf einer bestimmten Frequenz gehalten werden. Vereinfacht gesagt, ist es wie beim Puls des Menschen: Flattert er, kann das zu Problemen führen.

Dieses Flattern lösen auch Solaranlagen aus, da sie innerhalb von Sekunden mal mehr, mal weniger Energie einspeisen. Bei den vergleichsweise kleinen Mengen Sonnenstrom, die derzeit noch in die Netze fließen, lässt sich das zum Beispiel mit Generatoren oder Schwungrädern in den Griff bekommen.

Bei größeren Anteilen Solarenergie drohen aber "gefährliche Frequenz- und Spannungsschwankungen", warnt der einer der Autoren der Studie, Mohamed ElNozahy. Die Folge wären Stromausfälle und ein Zusammenbruch der Netze. Die Antwort, ab welcher Menge an Sonnenstrom es zu solchen Überlastungen kommen kann, bleiben die Autoren aber schuldig.

Die Autoren empfehlen deshalb die Anzahl an Generatoren zu erhöhen, die das Netz stabil halten - das allerdings kann viel Geld kosten. Ihr zweiter Vorschlag: Eine Art Paralellstromnetz für Sonnenenergie - viel Chancen auf Realisierbarkeit hat das wohl kaum.

Vielleicht sollten die Autoren auch einen Blick nach Deutschland werfen. Denn hier befassen sich Unternehmen schon länger mit dieser Aufgabe - und könnten auch schon eine Lösung gefunden haben. So nimmt der Energieversorger WEMAG im kommenden Jahr eine erste Großbatterie in Betrieb, die Netzschwankungen in sekundenschnelle ausgleichen kann. Das nötige Know-How, um die Batterie zu steuern, liefert das Berliner Startup Younicos, die Batterie selbst kommt vom Technikriesen Samsung.

Laut den Beteiligten an dem Projekt soll sich der Speicher mit fünf Megawatt Leistung auch rechnen. Sollte das der Fall sein, wäre eine Lösung für das Problem der Kanadier gefunden, bevor es überhaupt wirklich aufgetaucht ist. Diese Voraussicht wünscht man sich in Zukunft auch für die Energiewende generell.

 

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