Etwas seltsam hat mich dieser Artikel hier vor wenigen Tagen angemutet, in dem der BDI mit wenig nachvollziehbaren Argumenten zu einer Verzögerungstaktik riet: Wäre die Energiewende 300 Milliarden Euro billiger zu haben?
Wirklich erhellend finde ich dagegen diesen Artikel aus der FAZ, der das effiziente Vorgehen bei Netzüberbauung erklärt, das - richtig angewendet - wirklich und langfristig zu großen Einsparungen führen kann
„Wir sitzen auf einem Schatz ungenutzter Stromnetz-Kapazitäten“
Die Gesetzesänderung ist Ende Januar quasi auf den letzten Metern vor der Bundestagswahl beschlossen worden. Obwohl die gescheiterte Ampelregierung damals längst keine eigene Mehrheit mehr im Bundestag besaß, stimmte das Parlament doch noch für eine unscheinbar klingende Neuformulierung von Paragraph 8 des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG).
Es ging nur um ein paar Sätze, die eingefügt wurden, aber für Frank May sind sie enorm wichtig. „Das ist eine Riesenchance für die Energiewende“, sagt der Geschäftsführer des Windparkbetreibers Alterric im niedersächsischen Aurich. Sein Unternehmen betreibt rund 250 Onshore-Windparks und ist Marktführer in diesem Geschäft in Deutschland.
Die vor anderthalb Monaten beschlossene Gesetzesänderung könnte in den kommenden Jahren zu Milliardeneinsparungen in der Energiewende führen und Engpässe im Stromnetz spürbar entschärfen, glaubt May.
„Die vorhandene Netzinfrastruktur besser nutzen“
„Es klingt paradox, aber wir haben in Deutschland einerseits gravierende Engpässe im Stromnetz und sitzen zugleich auf einem Schatz ungenutzter Netzkapazitäten“, sagt auch der Elektroingenieur Matthias Stark, Fachbereichsleiter Erneuerbare Energiesysteme beim Bundesverband Erneuerbare Energie (BEE). Jetzt sieht es so aus, als könne der Schatz gehoben werden.
Zum Schlüssel dafür soll die sogenannte „Netzüberbauung“ werden, auf die nicht nur Windstromerzeuger wie Alterric, sondern auch führende Stromnetzbetreiber wie Eon und Tennet setzen. Gemeint ist mit dem technisch klingenden Begriff der Überbauung, dass sich in Zukunft mehrere Wind- und Solarparks einen gemeinsamen Anschluss ans öffentliche Stromnetz teilen dürfen, was die Kosten senkt.
„Wir müssen die vorhandene Stromnetzinfrastruktur besser nutzen, damit die Energiewende bezahlbar bleibt“, sagt Alterric-Chef May. Unterstützung kommt auch von Deutschlands oberstem Stromnetzaufseher: In Zeiten von Netzengpässen sei die Netzüberbauung „ein wichtiger Baustein“, sagt Klaus Müller, der Präsident der Bundesnetzagentur in Bonn, der F.A.S.
Auch der Essener Stromkonzern Eon erprobt in ersten Pilotprojekten das neue Verfahren zur effizienteren Nutzung des Stromnetzes. „Wir sehen dafür in Deutschland ein großes Potential“, sagt eine Sprecherin. Denn auch wenn sich immer klarer abzeichnet, dass der deutsche Stromverbrauch in den kommenden Jahren deutlich weniger stark steigen wird als von der bisherigen Bundesregierung angenommen: Für die Energiewende müssen ganz sicher noch viele zusätzliche Windturbinen und Solarparks ans Netz angeschlossen werden.
Der Eon-Konzern schätzt, dass mithilfe der Netzüberbauung allein in seinem bayerischen Stromnetz rechnerisch rund 1000 zusätzliche Windkraftanlagen in das bestehende Netz integriert werden können, doppelt so viel Leistung wie bisher.
Aber der Reihe nach: Ausgangspunkt ist das Problem, dass das Stromnetz in den vergangenen Jahren immer mehr zum Flaschenhals für die Energiewende geworden ist. Denn das Energiesystem wird in Zukunft sehr viel dezentraler sein als früher. Statt weniger großer Kohle- oder Atomkraftwerke gibt es im ganzen Land Zigtausende von Windkraft- und Solaranlagen, die grünen Strom erzeugen.
Aber die vielen neuen Wind- und Solarparks benötigen alle einen Netzanschluss, und deshalb muss das sogenannte Stromverteilnetz stark ausgebaut werden. Das kostet einen dreistelligen Milliardenbetrag und dauert viele Jahre. Das rund 1,9 Millionen Kilometer lange Verteilnetz umfasst die lokalen und regionalen Teile des Stromnetzes bis zu den Hausanschlüssen von Privathäusern, aber eben auch die Anschlüsse von Wind- und Solarparks ans öffentliche Stromnetz. Und zum Verteilnetz gehören nicht nur Stromleitungen, sondern auch Hunderttausende von Trafostationen.
Die jetzt geplante Netzüberbauung macht sich zunutze, dass die Stromerzeugung der erneuerbaren Energien schwankt, weil der Wind nicht immer weht und die Sonne nicht immer scheint. Dennoch wird bislang die Kapazität der Netzanschlüsse von Wind- und Solarparks immer so groß dimensioniert, dass die Windräder und Solarmodule jederzeit ihre volle Leistung einspeisen könnten. Ein Windpark mit einer maximalen Leistung von 100 Megawatt bekommt also immer auch einen Anschluss mit 100 Megawatt Leistung.
„Enorme Potentiale“ für Kosteneinsparungen
Aber weil der Windpark eben wetterbedingt bei Weitem nicht immer die volle Leistung bringt, wird die meiste Zeit des Jahres die Leistungsfähigkeit des Netzanschlusses gar nicht voll benötigt. In der Praxis blieben bei Windparks bisher mehr als zwei Drittel des Potentials der jeweiligen Netzanschlüsse unausgeschöpft, heißt es in einer gemeinsamen Studie des Fraunhofer-Instituts IEE und des Erneuerbaren-Verbands BEE. Bei Solarparks blieben sogar mehr als 80 Prozent ungenutzt. Es lägen „enorme Potentiale des Stromnetzes brach“, schreiben die Experten.
Genau diese Reserven können Alterric-Chef May und andere Wind- und Solarparkbetreiber dank der Gesetzesänderung jetzt nutzen. May will dafür möglichst viele seiner Windparks um Solaranlagen ergänzen, die entweder direkt zu Füßen der Windturbinen installiert werden oder in der Nähe. Der Platz dafür sei in der Regel vorhanden. „Wir bauen zum Beispiel zu einem bestehenden Windpark mit zehn Megawatt Leistung weitere zehn Megawatt an Photovoltaik dazu“, sagt May. Rechnerisch kommen Windpark und Solarpark dann zusammen auf 20 Megawatt – ohne dass zugleich die ursprüngliche Leistung des zugehörigen Netzanschlusses erhöht wird.
Der Windpark und der zusätzliche Solarpark in Mays Beispiel liefern zusammen also maximal doppelt so viel Leistung wie der Netzanschluss eigentlich verkraftet. Es werden über die Kapazität des Netzanschlusses hinaus Windräder und Solarmodule angeschlossen, daher der Begriff des „Überbauens“. Doch die meiste Zeit ist das kein Problem – im Gegenteil: „Die Stromerzeugung von Wind und Solar ergänzen sich super“, sagt May. „Zeiten, in denen wir viel Wind haben, sind oft sonnenarm und umgekehrt.“
May zeigt ein Schaubild mit drei Linien, das die Stromerzeugung eines realen Windparks im Jahresverlauf zeigt (siehe Grafik). Die mittlere Linie zeigt die Windstromerzeugung: Sie sieht aus wie ein Tal. Im Frühjahr und Herbst wird am meisten Windstrom erzeugt, im Sommer dagegen weniger. Die untere Linie zeigt die simulierte Sonnenstromerzeugung eines in Zukunft geplanten zusätzlichen Solarparks. Sie sieht aus wie ein Hügel: Im Sommer gibt es am meisten Sonnenstrom. Die obere Linie bildet die Summe der aufaddierten Strommengen von Wind und Solar ab. Sie verläuft fast waagerecht, weil der viele Sonnenstrom im Sommer die relativ schwache Windstromerzeugung in dieser Jahreszeit ausgleicht. Das sei super, sagt May: „Wir könnten also eine sehr viel konstantere Erzeugung von erneuerbarem Strom hinbekommen als bisher.“
Aber was geschieht an Tagen, an denen es sowohl viel Wind als auch viel Sonne gibt? In solchen Situationen muss die Leistung von Windrädern und Solaranlagen gedrosselt werden, um den Netzanschluss nicht zu überlasten, oder aber der überschüssige Strom wird vor Ort in einem Batteriespeicher zwischengelagert. Es wird also weniger Strom ins Netz eingespeist, als erzeugt werden könnte. Doch Modellrechnungen der Fraunhofer-Experten zeigen, dass dies in der Praxis selten vorkommt.
Konzept soll auch bei Meeres-Windparks genutzt werden
„Auch wenn die Leistung von Wind- und Solarpark zusammen zweieinhalbmal so hoch ist wie der Netzanschluss, verlieren wir durch die zeitweiligen Abregelungen über das Jahr voraussichtlich nur rund fünf Prozent der erzeugten Strommenge“, sagt Energieexperte Matthias Stark vom Erneuerbaren-Verband BEE. Die Netzüberbauung senkt also den Bedarf von Netzanschlusskapazitäten deutlich, führt aber nur zu überschaubaren Einbußen in der Stromerzeugung.
In Zukunft könnte das Prinzip der Netzüberbauung auch auf hoher See zum Einsatz kommen. Auch neue Meereswindparks könnten dann mit einem weniger leistungsfähigen Netzanschluss ausgerüstet werden als bisher üblich. „Overplanting“ nennen das die Planer von Offshore-Windparks.
Die Windparks in der Nordsee und Ostsee liegen mitunter Hunderte von Kilometern vor der Küste, für die Netzanbindung müssen unter anderem sogenannte Konverter-Plattformen ins Meer gepflanzt werden, die den Wechselstrom der Windräder in Gleichstrom umwandeln um Übertragungsverluste zu minimieren und je Stück mehrere Milliarden Euro kosten.
Umso lohnender könnte es sein, die teuren Netzanbindungen effizienter als bisher zu nutzen. Der größte deutsche Übertragungsnetzbetreiber Tennet wirbt deshalb dafür, dass Netzanbindungen neuer Offshore-Windparks in Zukunft immer „überbaut“ werden müssen. Das könnte ziemlich lohnend sein: Deutlich mehr als zehn Milliarden Euro könnten so bei der Netzanbindung weiterer deutscher Offshore-Windparks eingespart werden, schätzt Tennet.
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