Sicher Strom trotz Sonnenfinsternis

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Prognose der PV-Leistung in Deutschland am Tag der Sonnenfinsternis bei wolkenfreiem Himmel. Links die Studie des Fraunhofer ISE und rechts die Studie der HTW Berlin. Quelle: Fraunhofer ISE

Solarstrom liefert in Deutschland an sonnigen Tagen um die Mittagszeit oft schon ein Drittel der benötigten Stromleistung. Kein Wunder, dass sich Wissenschaftler jetzt auch mit der Auswirkung so seltener Ereignisse wie einer Sonnenfinsternis beschäftigen.

Zwar gibt es täglich eine Sonnenfinsternis, nämlich nachts. Wenn sich aber der Mond vor die Sonne schiebt, ändert sich die Helligkeit und damit die Leistung der Photovoltaikanlagen viel schneller als morgens und abends. Die Forscher der HTW Berlin kommen zu dem Ergebnis, dass bei wolkenlosem Himmel die Leistungsänderung der Photovoltaikeinspeisung 3,5-mal so hoch sein kann wie sonst an sonnigen Tagen.

Professor Bruno Burger vom Fraunhofer ISE in Freiburg gibt jedoch ebenso wie seine Berliner Kollegen Entwarnung: „Unsere Analysen zeigen, dass der konventionelle Kraftwerkspark und insbesondere die flexiblen Pumpspeicherkraftwerke technisch in der Lage sind, diese zeitlichen Änderungen der PV-Leistung auszugleichen. Zudem sind auch Windenergieanlagen und große PV-Anlagen technisch in der Lage, ihre Einspeiseleistung in kürzester Zeit zu reduzieren und dadurch zur Systemstabilität beizutragen.“

Um künftig für allerlei Schwankungsereignisse im Stromnetz gewappnet zu sein, empfehlen die HTW-Forscher außerdem dezentrale Stromspeicher, mit denen kurzzeitig schnelle Ausgleichsenergie zur Verfügung gestellt werden kann.

Andere Experten sehen die Sonnenfinsternis als interessantes Lernobjekt für die Zukunft der Stromversorgung. So freut sich Karsten Burges vom Beratungsunternehmen Ecofys mit seinen Projektpartnern vom Netzbetreiber 50Herz auf das Ereignis: „Am 20. März dieses Jahres können wir zum ersten Mal die Auswirkung einer Sonnenfinsternis auf ein Stromnetz mit hoher Photovoltaikleistung erleben und erforschen.“ Sie sehen darin eine „gute Möglichkeit, um die Integration der Erneuerbaren in das Stromversorgungssystem zu testen, denn „diese Leistungsänderung der Einspeisung werden wir bei 60 Gigawatt Photovoltaikleistung im Jahr 2020 an jedem Morgen haben.“

Das Beratungsunternehmen Energy Brainpool hat sich mit den Marktwirkungen des Himmelsereignisses beschäftigt und kalkuliert volkswirtschaftliche Mehrkosten von 3,4 Millionen Euro. „Normalerweise verdrängt günstiger Photovoltaikstrom teureren Strom aus konventionellen Kraftwerken. Während der Sonnenfinsternis müssen aber diejenigen Kraftwerke laufen, die flexibel die Delle in der solaren Erzeugung ausgleichen können – mit preissteigendem Effekt“, so Energy Brainpool.

Wird der 20. März allerdings ein wolkenverhangener Tag, wird es nichts mit dem Laborexperiment für die Energiewende. Dann wird die Auswirkung der Sonnenfinsternis so gering sein, wie man es von normalen Tagen bereits kennt. „Angst vor der Sonnenfinsternis und um die Stabilität des Stromnetzes ist zumindest aus wissenschaftlicher Sicht jedenfalls nicht angebracht“, sagt Professor Quaschning von der HTW.

Links zu den Studien und Simulationen auch mit filmischer Illustration finden sich auf diesen Internetseiten:
Hochschule für Technik und Wirtschaft, Berlin
Fraunhofer ISE, Freiburg

Autor: Thomas Seltmann

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