Solarenergie: Bedroht die Sonnenfinsternis 2015 unsere Stromversorgung?

Solarenergie: Bedroht die Sonnenfinsternis 2015 unsere Stromversorgung?

von Andreas Menn

Forscher haben erstmals die Frage untersucht, was eine Sonnenfinsternis für Deutschlands Energieversorgung bedeutet.

Für Astronomie-Fans wird es das Ereignis des Jahres: Am 20. März 2015 schiebt sich der Mond vor die Sonne und wirft einen gigantischen Schatten auf die Erde. Auf den Färöer-Inseln und auf Spitzbergen werden die Menschen fast drei Minuten lang eine totale Sonnenfinsternis bestaunen.

In Deutschland ist die Sonne zwar nur teilweise verdeckt. Dennoch wird es zwischen Flensburg und München für mehrere Stunden spürbar dunkler werden. Und das könnte sich auf die hiesige Energieversorgung auswirken: Auf einen Schlag werden sämtliche 1,4 Millionen Solaranlagen in Deutschland weniger Strom produzieren. Schlimmstenfalls könnte das sogar die Stromnetze zum Kollabieren bringen.

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Experten geben EntwarnungOb wir uns darüber wirklich Sorgen machen müssen, haben nun erstmals Forscher systematisch untersucht. Ein Team des Solarexperten Volker Quaschning von der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin hat in einer Studie berechnet, wie stark das kosmische Ereignis unsere Stromerzeugung ins Schwanken bringt.

Der minutengenauen Simulation zufolge ist der Einfluss des Planetengefüges erheblich: Bei wolkenlosem Himmel sinkt die bundesweite Solarstromleistung binnen einer guten Stunde von 17,5 Gigawatt auf 6,2 Gigawatt ab (siehe Grafik). Dann steigt sie binnen 75 Minuten auf 24,6 Gigawatt an. Das ist ungefähr, als würden plötzlich 18 Atomkraftwerke gemeinsam anlaufen.

Damit wird das Solarstromangebot an einem sonnigen Tag so schnell einbrechen, dass sogar sämtliche Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland es nicht komplett kompensieren können. Der Studie zufolge wären dazu Turbinen mit einer Leistung von zusammen 15,8 Gigawatt nötig - aber in Deutschland sind nur Turbinen mit sieben Gigawatt Leistung installiert.

Kraftwerke helfen ausTrotzdem müssen sich die Deutschen nicht vor einem Stromausfall fürchten. Denn der deutsche Kraftwerkspark hat genügend Gaskraftwerke, die ihre Leistung schnell genug hoch- und herunterfahren können, um die schwankende Solarstrom-Erzeugung auszugleichen. Bei guter Planung sollten die Netzbetreiber damit die Stromversorgung sichern können.

Obendrein gäbe es noch weitere Mittel: Große Stromkunden in der Industrie könnten ihre Stromnachfrage in den Stunden der Sonnenfinsternis herunterfahren - Experten nennen das Lastmanagement. Auch könnte Deutschland Strom mit seinen Nachbarländern handeln, die weniger Fotovoltaik-Kraftwerke haben und darum weniger stark von der Sonnenfinsternis betroffen sind.

Völlig nebensächlich wird das Naturereignis für die Stromerzeugung, wenn der Himmel bewölkt ist. Dann sinkt die Erzeugungsleistung aus Solaranlagen in der Finsternis nur um 1,7 Gigawatt und steigt danach um höchstens 2,9 Gigawatt an. Dennoch rät die Studie den Kraftwerksbetreibern dazu, die Erzeugungsprognosen für Solarstrom am 20. März in ihren Planungen zu berücksichtigen.

Sonnenfinsternisse sind zwar seltene Ereignisse. Die nächste im Jahr 2021 wird einen viel schwächeren Schatten auf Deutschland werfen, und die nächste totale Sonnenfinsternis tritt erst im Jahr 2081 auf - und dann auch nur im Südwesten Deutschlands. Dennoch zeigt die Studie, wie wichtig es geworden ist, kurzfristige Schwankungen im Stromnetz vorherzusehen - und Wege zu finden, sie auszugleichen.

Das gilt umso mehr, da der Anteil der Fotovoltaik am deutschen Strommix allen Prognosen zufolge noch deutlich zunehmen wird. Die Forscher der HTW Berlin empfehlen darum den Ausbau dezentraler Speicher: Hätte jeder Solarstromproduzent einen Akku im Keller, wäre eine Schlechtwetterfront auch in Zukunft kein Problem - und nicht einmal eine totale Sonnenfinsternis.

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