Virtuelle Kraftwerke
Strom trotz Flaute
Mit virtuellen Kraftwerken Probleme lösen
An ein paar Januar-Tagen ist es geschehen: Die deutschen Windräder lieferten nur eine Leistung von 500 MW, obwohl eine Gesamtleistung von 25.000 MW am Netz hängt. Das Problem: Je stärker Wind und Sonne als Energiequelle zum Einsatz kommen, desto größere Lücken können sich bei der Stromversorgung auftun. Immer dann, wenn sich Wolken vor die Sonne schieben, oder Flaute an den Standorten für Windenergie herrscht.
Einen Weg aus dieser kritischen Situation weisen virtuelle Kraftwerke, zum Beispiel das „Regenerative Kombikraftwerk“, das zwischen 2006 und 2007 in Betrieb war. Beteiligt waren die Firmen „Solarworld“, Enercon“ und „Schmack Biogas“ – die „Steuerwarte“ des Kombikraftwerks stand im Kassler „Institut für Solare Energieversorgungstechnik“ (ISET). Die Wissenschaftler kombinierten in ihrem Projekt ausschließlich Erneuerbare Energien: 20 Solaranlagen, 11 Windenergie- und vier Biogasanlagen, verteilt über ganz Deutschland. Ergänzt wurden diese Anlagen durch ein Pumpspeicherkraftwerk. Das „Kombikraftwerk“ produzierte Strom für 12.000 Haushalte.
Speicherung und Abgabe von Energie
Der erste Schritt: Für die nächsten 48 Stunden erstellten die ISET-Wissenschaftler Prognosen, wie viel Strom aus Windenergie und Photovoltaik erzeugt wird. Der zweite Schritt: Aufgrund der prognostizierten Bedarfskurve entwickelten die Wissenschaftler Fahrpläne für die Biogasanlage und das Pumpspeicherkraftwerk. Spannend war die Frage: Was geschieht, wenn die Pläne nicht mit der Wirklichkeit übereinstimmen? Zwei Varianten waren denkbar: Wenn zu wenig Strom im Angebot war, musste das Pumpspeicherkraftwerk einspringen – als Reserve im „Kombikraftwerk“: Das gespeicherte Wasser lief zurück in das niedrigere Becken – unterwegs trieb es Turbinen an, die mit Generatoren verbunden sind. Der Extra-Strom wurde eingespeist, und auf diese Weise die Lücke in der Stromversorgung geschlossen. Und: Die Biogas-Anlagen kamen zum Einsatz, weil sie sich schnell hochfahren lassen (Biogas lässt sich einfach speichern).
Wenn zu viel Strom produziert wurde (starker Wind), nahm man ebenfalls das Pumpspeicherkraftwerk in Betrieb – nur in der umgekehrten Richtung: Mit dem überschüssigen Strom wurden Pumpen angetrieben, um das Wasser in das höhere Becken zu transportieren. Auf diese Weise wurde die zusätzliche Energie gespeichert, um sie später bei Bedarf wieder abzurufen.
Fazit zu virtuellen Kraftwerken
Das Projekt hat bewiesen: Virtuelle Kraftwerke sind in der Lage, Angebot und Nachfrage im Stromsektor auszugleichen. Fällt ein Teil des virtuellen Kraftwerks aus, schließen andere Elemente die Lücke. Biogas ist immer verfügbar, Pumpspeicherkraftwerke können große Mengen Energie aufnehmen – und bei Bedarf zur Verfügung stellen. Daher muss der Wind nicht immer wehen, um die Versorgungssicherheit bei Erneuerbaren Energien zu gewährleisten. So stellten die ISET-Wissenschaftler in ihrem Abschlussbericht über virtuelle Kraftwerke fest: Es sei prinzipiell möglich, „Deutschland aus 100% Erneuerbaren Energien zu versorgen“.
Ein Beitrag von Ingo Leipner
Weitere Informationen
- Kreislaufwirtschaftsgesetz(vorheriger Artikel)