Stromnot

Strom ist ein merkwürdiger Saft. Wir sehen ihn nicht, wir riechen ihn nicht und doch ist er allgegenwärtig. In unseren Büros, in unseren Fabriken, in unseren Wohnungen und überall dort, wo wir unsere Maschinen, unsere Fernseher und Radios und natürlich vor allem unsere so heiß geliebten Smartphones, IPads und Notebooks betreiben. Der elektrische Strom ist – mal abgesehen von unseren Grundnahrungsmitteln – unser eigentliches Lebenselixier geworden, unser Garant für Komfort und Entlastung. Ohne diesen wundersamen Saft würde in unserer Welt – das ist sicher – so gut wie nichts mehr funktionieren – Um so verblüffender ist es, dass wir zumindest in vielen entwickelten Regionen der sog. “Ersten Welt” angefangen haben, zentrale Stromlieferanten systematisch abzuschalten und zu demontieren. Besonders waghalsig verfolgt unser eigenes Land diese Demontage und scheint – trotz aller Warnungen – ernsthaft gewillt, innerhalb weniger Jahre gleichzeitig aus Atomkraft und Kohleverstromung auszusteigen. Ist das Mut, Verzweiflung angesichts der drohenden “Klimawende”, Leichtfertigkeit oder gar Wahnsinn? Haben wir wirklich die notwendigen Alternativen oder tun wir nur so?

Steigen wir gleich ein in den Kern der Sache! Was braucht ein hoch entwickeltes Industrieland wie Deutschland aktuell an Strom? Was muss täglich rund um die Uhr an Strom durch die Leitungen fließen, damit die Räder rollen, die IPhones klingeln und das Licht nicht ausgeht? – Bis zu 80 Gigawatt gesicherte Leistung! Das entspricht der Stromerzeugung von rd. 100 großen Kohleblöcken mit jeweils 800 Megawatt (o,8 GW) Kraftwerksleistung.*

Sonne und Wind?

So weit so gut, möchte man sagen! Ne ganze Menge! Deshalb nächste Frage: Was können Wind und Sonne liefern, um die rußige Kohle und die bereits Ende 2022 auslaufende Kernkraft zu ersetzen? Haben die Erneuerbaren nicht längst zu den fossilen Energieträgern und ihren atomaren Schwestern aufgeschlossen? – Die aktuellen Zahlen der Bundesnetzagentur machen Mut. Nach deren Berechnungen lag die installierte Leistung von Sonne (Photovoltaik), Wind Offshore und Wind Onshore im Jahre 2020 bereits bei rd. 106 GW.

Also alles im Lot? Alles roger? Nur auf den ersten Blick. Denn – trotz aller Begeisterung über den tausendfach kommunizierten “Boom bei den Erneuerbaren” – sind die 106 GW in letzter Konsequenz nur eine schöne Schimäre. Denn für die Versorgungssicherheit ist die installierte Leistung nur ein Merkposten am Ende der Versorgungsskala. Entscheidend ist die Tag und Nacht, rund um die Uhr verfügbare “gesicherte Leistung” von Solar- und Windkraftwerken und die beträgt – so traurig es klingen mag – aktuell gerade einmal 1 (!) GW.**

Dunkelflauten

Schock schwere Not? 1 Gigawatt sichere Leistung und in der Spitze 80 GW Bedarf? Wie geht das denn? – Ganz einfach: Wegen der vielen übers Jahr verteilten “Dunkelflauten”. Wenn der Wind nicht weht, weder überm Harz noch über der Deutschen Bucht und die Sonne am Tage nicht scheint oder des Nächtens die andere Hälfte der Weltkugel beleuchtet, ist Schluss mit lustig. Ende des Geschäftsbetriebs! Zugegebenermaßen: In der Regel, nie lange! Manchmal nur Stunden oder eine Nacht hindurch! Aber was nützt das, wenn die hohen Strommengen rund die Uhr gebraucht werden. 50 solcher “Dunkelflauten” pro Jahr*** sind nichts ungewöhnliches und sorgen dafür, dass der Gap zwischen installierter und gesicherter Leistung bei den Erneuerbaren so gewaltig ist.

Einfach speichern!

Doch halt, was ist mit dem Thema “Stromspeicher”? Müssen wir den “erneuerbaren” Strom aus Wind, Sonne, Wasser und Biomasse mit Hilfe von Lang- und Kurzeitspeichern nicht einfach besser über den Tag, über die Woche, über den Monat, über das Jahr verteilen? Ok! Richtig! In den Spitzenzeiten (windiger Hochsommer) brummt der Ökostrom. Warum demnach die “Spitzen” nicht einfach auffangen, einlagern und dann rausholen, wenn Petrus mal wieder Winterschlaf hält?

Die Vorstellung scheint verlockend. Das Problem hier aber sind die nach wie vor fehlenden, großtechnisch nutzbaren Speichertechnologien. In keinem der relevanten Technologiesegmente (Batterieentwicklung, Methanisierung, intelligente Stromnetze (Smart Grid) etc.) wurden in den letzten gut 20 Jahren, also seit dem Start der eigentlichen “Energiewende” in Deutschland, ausreichende Fortschritte erzielt. Selbst in der groß angelegten, 2015 veröffentlichten sog. EStorage-Studie zur Zukunft der Energiespeicher konzentrierten sich die Autoren auf die eher konventionelle Technologie der Pumpspeicherkraftwerke als einzig wirklich durchschlagende Technologievariante.****

Wasser hoch und runter pumpen

Danach lassen sich auch unter Ausnutzung aller geologischen Reserven (Speicherseen, Gefällstrecken, Zu- und Abflüsse etc.) absehbar maximal 2,618 Terrawattstunden (TwH) Strom in ganz Westeuropa über Pumpspeicherwerke puffern. Notwendig allein zur Glättung des Windstroms in Deutschland wären 10 TwH, also gut 9.200 Speicherkraftwerke durchschnittlicher Größe. Derzeit sind in Deutschland aber gerade einmal 35 solche Anlagen mit 0,038 TwH Speicherleistung in Betrieb. Wenn man dann noch in Rechnung stellt, dass bei fast allen bisherigen Ausbauversuchen erhebliche Widerstände der lokalen Bevölkerung, unterstützt von Umweltschutzverbänden (!), aufkeimten, lässt sich grob erahnen, was hier möglich ist und was nicht?

An dieser Stelle wird deutlich, dass die Energiewende nicht nur vor gewaltigen “physikalischen” Herausforderungen steht, sondern auch dort an Grenzen stößt, wo es um die öffentliche Akzeptanz und vor allem auch um die Frage der Finanzierbarkeit geht. Das heißt, auch wenn es die alternativen Erzeugungs-, Speicherungs- und Übertragungs-Technologien in ausreichendem Umfang  gäbe, die Versuche, sie zu realisieren, stoßen nicht zuletzt bei denen, die die “Energiewende” eigentlich wollen müssten, nämlich bei den Umweltverbänden, auf z.T. massiven Widerstand.

Not in my Back Yard

Das Phänomen, um das es hier geht, wird in der einschlägigen Literatur zumeist mit dem Begriff NIMBY-Dilemma umschrieben. Das heißt, es gilt das Motto: “Not in my Back Yard” oder anders: Die “Energiewende” würden wir ja schon wollen, weil sie Umwelt und Klima schützt, aber bitte nicht vor unserer Haustür und auch nicht heute oder morgen, sondern vielleicht überübermorgen, wenn alle anderen Möglichkeiten ausgeschöpft sind!

So kommt nicht nur der Bau von Pumpspeicherkraftwerken ins Stocken, sondern auch der Ausbau der großen Überlandnetze für den Transport von Windstrom von Nord nach Süd. Und so verzögert sich nicht nur der Bau von weiteren Onshore-Windanlagen, sondern auch der Ersatz von Kohleblöcken durch smarte Gaskraftwerke.

Gefahr der Stromnot

Welche Schlußfolgerungen treffen wir nun aus alldem? Hätte die Politik angesichts dieser ernüchternden Fakten nicht längst beidrehen müssen? Birgt die Fortsetzung dieses superteuren Experiments, bei dem allein zwischen den Jahren 2000 und 2019 fast 300 Mrd.€ direkte Kosten angefallen sind, nicht die Gefahr einer dramatischen Stromnot?***** Müssen wir uns nicht spätestens ab Ende 2022, wenn die letzten, der noch vorhandenen sechs Kernkraftwerke abgeschaltet sind, auf massive Blackouts einstellen?

Zumindest Teile der verantwortlichen Politik und einige Medien scheinen mittlerweile ebenfalls ein Stück weit verunsichert. Trotz der immer noch propagierten “Leitwolf-These” ist Deutschland seit der Jahrtausendwende weiterhin das einzige entwickelte Industrieland, das gleichzeitig aus Atomkraft und Kohleverstromung aussteigen will. Auch der bis 2038 “gestreckte” Kohleausstieg geht deutlich schneller voran, als anfangs geplant. Schon bis Ende 2022, also bis zur Deadline des Atomausstiegs, werden weitere Kohlekraftwerkskapazitäten in einer Größenordnung von 8 Gigawatt vom Netz gehen. Die großen Stromkonzerne machen ernst und holen sich die Stilllegungsprämien.

Kehrtwende?

Wird es vor diesem Hintergrund eine Wende der Wende geben? Gibt es Aussicht auf Einsicht? Oder wird das Gaspedal weiter durchgetreten? Wie auch in anderen Politikbereichen scheint auch hier die strikte Pfadbindung eine Umkehr massiv zu erschweren. Die fast sichere schwarz-grüne Koaltion nach den Bundestagswahlen im Herbst 2021 bietet allein schon aus koalitionspolitischen Rücksichtnahmen kaum Perspektiven für eine Kehrtwende.

Also hinein in eine Strommangelwirtschaft mit unabsehbaren Folgen für das öffentliche Leben und die Wirtschaft in Deutschland.? Solange die sündhaft teuren Doppelstrukturen aus Erneuerbaren und konventionellen Back-up-Kraftwerken funktionieren, muss man sich wohl keine Sorgen machen. Und solange der Gasnachschub aus Russland (50 % unserer Gasimporte) reibungslos fließt (Nord Stream 2?)******, bleibt zumindest die Option für den beschleunigten Ersatz von Kohlestrom durch Erdgasstrom erhalten.

Stromrationierung?

Was wirklich Sorgen bereitet, ist der präventive Versuch der Bundesregierung zeitnah auf eine forcierte “Strombewirtschaftung” umzusteigen. Eine euphemistisch als “Spitzenglättungsgesetz” titulierte Gesetzesinitiative des Bundeswirtschaftsministeriums wurde Anfang des Jahres zwar kurzfristig zurückgezogen, aber vor diesem Hintergrund verdichten sich die Indizien für den geplanten Einstieg in eine umfassende Stromrationierung.

Die Konsequenzen hieraus für Wirtschaft und Verbraucher wären erheblich. Strom ist – wie oben beschrieben – nicht nur unser Lebenselixier, sondern auch so etwas wie einer unserer wesentlichen Freiheitsgaranten. Ob wir bei einer echten Stromnot, ähnlich wie bei der Bergnot oder bei der Seenot auf ein Äquivalent zur Berg- oder Seenotrettung hoffen können, ist fraglich.

Wir sollten es tunlichst auch nicht auf eine solche Rettung von außen ankommen lassen. Denn wir haben das Ausharren in großen Höhen und in sturmumtoster See genauso verlernt, wie das Auskommen ohne Strom. Bleiben wir optimistisch, das es doch noch gelingt, das gewagte Experiment in die richtigen Bahnen zu lenken. Nichts ist alternativlos, selbst wenn es momentan so scheint.

 

* Hier und im Folgenden vgl. vor allem Henrik Paulitz: Strommangelwirtschaft, Seeheim-Jugenheim 2020.

** Die gesicherte Leistung der Photovoltaik liegt per definitionem bei Null, denn sobald in Deutschland die Nacht anbricht, liegen die Solarpanelen im Dunkeln. Beim Wind geht Paulitz zwar von einer gesicherten Leistung von aktuell insg. 6 GW aus (1 GW Onshore und 5 GW Offshore), meint aber hier wohl die durchschnittliche Leistung. In einer umfangreichen Studie zur Windstomproduktion für das Jahr 2017 kommt der Verband VGB Power Tech zu einer gesicherten Leistung von rd. 1 GW.  An diesem Jahresminimalwert hat sich seit 2010 – so die Studie – trotz des weiteren Ausbaus der Windkraft nichts wesentliches verändert. Hanns-Werner Sinn nennt in seinem Vortrag vom 18.12.2017 (“Wie viel Zappelstrom verträgt das Netz? Bemerkungen zur deutschen Energiewende”) für den Windstrom bei 5,85 GW durchschnittlicher Leistung sogar nur 0,13 GW  gesicherte Leistung.

*** Im Jahr 2016 gab es in Deutschland 52 Nächte in denen in ganz Deutschland so gut wie kein Wind wehte. Laut dem Solarenergie-Förderverein lieferten die Windanlagen stundenweise weniger als ein Zehntel ihrer Nennleistung. In drei Nächten betrug die eingespeiste Leistung sogar weniger als 1 GW. vgl. Paulitz, S. 12f. sowie Wolf von Fabeck: Notwendigkeit von Langzeitspeichern, in Solarbrief 3/17.

**** Eine umfassende Analyse der “Speicherproblematik” mit den Einzelkomponenten Pumpspeicher, Methanisierung und Smart Grid liefert Hanns-Werner Sinn in seinem bereits erwähnten Vortrag aus dem Jahre 2017. Näheres zum EStorage-Project findet sich unter www.estorage-project.eu.

***** Als Hintergrund empfehlenswert ist hier und im Folgenden vor allem der Gastbeitrag des ehem. RWE-Chefs Roland Farnung im Münchner Merkur vom 28.1.2021 (“Die großen Risiken der Energiewende”). Durch die politisch massiv subventionierte Nutzung von E-Autos und durch den verstärkten Trend in Richtung Luftwärmepumpen dürfte sich laut Deutscher Energie-Agentur die Jahreshöchstlast beim Strom bis 2030 von 80 GW auf rd. 100 GW erhöhen. In weitergehenden Szenarien ist sogar von 123 GW die Rede. Vgl. Paulitz, S. 24.

****** Laut Roland Farnung beträgt der derzeitige Anteil von Erdgas an der Stromerzeugung rd. 16 %. Dieser Anteil müsste zur Abpufferung der Ausstiegspläne Atom und Kohle mindestens auf 50-60 % gesteigert werden. Da der Importanteil Rußlands – neben Norwegen und den Niederlanden (Gasreserven gehen zur Neige!) der mit Abstand wichtigste Lieferant – schon jetzt bei rd. 50 % liegt, kommt dem Pipeline-Projekt Nord Stream 2 auch unter  dem Gesichtspunkt der “Energiewende” eine besondere Bedeutung zu. Knapp formuliert, ist die Umsetzung einer erfolgreichen Back-up-Strategie (ohne Kohle und Atom) nur “von Putins Gnaden” möglich.