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Windräder auf HochtourenNeujahr war zu 125 Prozent erneuerbar

Am 1. Januar wurde in Deutschland mehr Ökostrom produziert als insgesamt Strom verbraucht. Warum trotzdem fossile Kraftwerke laufen mussten.

Vortrag im Maschinenraum eines Windrads: Tag der Erneuerbaren Energien Mecklenburg-Vorpommern 2024 Foto: Paul Langrock

Freiburg taz | Am Neujahrstag hat Deutschland mehr Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt, als im Land insgesamt verbraucht wurde: Einer Nachfrage von 1.160 Gigawattstunden stand eine erneuerbare Erzeugung von 1.196 Gigawattstunden gegenüber.

Vor allem die Windkraft an Land trug mit 915 Gigawattstunden zur Erzeugung bei. So lagen die Erneuerbaren am Mittwoch bei bis zu 125 Prozent des Verbrauchs, wie aus Zahlen des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme hervorgeht.

Das aber hieß nicht, dass in diesen Stunden die fossilen Kraftwerke verzichtbar waren. Trotz der bilanziellen Deckung des Verbrauchs durch Ökostrom wurden am Neujahrstag noch immer 268 Gigawattstunden in fossilen Kraftwerken erzeugt. Diese werden nämlich weiterhin gebraucht; zum Beispiel, weil sie oft im Modus der Kraft-Wärme-Kopplung laufen, also neben Strom auch Wärme für ein Fernwärmenetz erzeugen.

Ein zweiter Grund für die fossile Stromerzeugung an solchen Tagen sind die erforderlichen Systemdienstleistungen, die bisher im benötigten Umfang nur diese Kraftwerke bieten können. So geben zum Beispiel die rotierenden Massen der tonnenschweren Turbinen und Schwungräder dem Netz die physikalische Trägheit, die es für seine Stabilität benötigt, um Frequenzschwankungen bei schnellen Laständerungen abzupuffern.

Batterien für stabile Netze

Die Photovoltaik bietet diese Trägheit nicht. Auch Windräder sind trotz ihrer Rotation dazu nicht in der Lage, weil zwischen der rotierenden Masse und dem Netz ein Frequenzumrichter hängt, der den drehzahlvariablen Rotor vom Netz physikalisch abkoppelt. Hingegen können Batterien diese Systemdienstleistung grundsätzlich bieten, was sie auch zunehmend tun werden – etwa mit dem „Netzbooster“, den Energiekonzern EnBW derzeit im Südwesten aufbaut.

Bislang sind die fossilen Kraftwerke auch als Lieferanten von Regelleistung nicht komplett verzichtbar. Sie müssen die Schwankungen der Stromerzeugung von Wind und Sonne sowie Änderungen der Nachfrage abfangen.

Damit ergeben sich zwei Kennzahlen, die es zu unterscheiden gilt: Während die Erneuerbaren am Neujahrstag bis zu 125 Prozent des Verbrauchs deckten, erreichte ihr Anteil an der Stromerzeugung nur maximal 85 Prozent – weil eben zu allen Zeiten mindestens neun Gigawatt fossiler Kraftwerke zur Absicherung der Netzstabilität in Betrieb waren.

Es entstanden also deutliche Überschüsse – und die wurden exportiert. Bis zu 17 Gigawatt flossen ins Ausland, in der Tagessumme waren es 294 Gigawattstunden. Zugleich wirkte sich das große Angebot an Strom auf den Strompreis aus. Am Neujahrstag war er aufgrund der geringen Nachfrage 14 Stunden lang negativ, lag also sogar unter null.

Diese Momentaufnahme des 1. Januars steht im Kontrast zur Gesamtbilanz des Jahres 2024, die das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme gerade vorgelegt hat. Mit fast 25 Terawattstunden (Milliarden Kilowattstunden) hatte Deutschland den größten Stromimportüberschuss seiner Geschichte.

Das lag allerdings nicht primär an den knapp 100 Terawattstunden Atomstrom, die in den letzten zehn Jahren weggefallen sind, sondern mehr noch an den 170 Terawattstunden Kohlestrom, die 2024 weniger erzeugt wurden als noch vor zehn Jahren. Deutschland produzierte im zurückliegenden Jahr nämlich so wenig Kohlestrom wie zuletzt 1957.

Zugleich erreichten die Erneuerbaren mit 275 Terawattstunden einen neuen Spitzenwert; vor zehn Jahren hatten sie noch mit 158 Terawattstunden zum Strommix beigetragen. Damit lag der Anteil der erneuerbaren Energien am gesamten Stromverbrauch mit 55 Prozent ebenfalls auf Rekordhöhe – wobei dieser Wert auch dadurch zustande kommt, dass der Stromverbrauch in den vergangenen zehn Jahren um rund zehn Prozent gesunken ist.

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25 Kommentare

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  • "Es entstanden also deutliche Überschüsse... Strompreis... 14 Stunden lang negativ, lag also sogar unter null."



    Negative Strompreise sind vermeidbar. Man muss nur die Erzeugung entsprechend dem Bedarf herunterregeln. Dass dies nicht geschieht (und lieber 10 Millarden an Entsorgungskosten bezahlt werden), ist eindeutig ein "Verdienst" von Habeck, der als zuständiger Minister nicht in der Lage war, die Ausschreibungsregeln für Erneuerbare rechtzeitig entsprechend anzupassen.

  • Danke für den sehr guten Artikel, endlich mal Hintergründe warum bei negativem Strompreis trotzdem noch fossile Kraftwerke laufen.



    Einen Grund allerdings vermisse ich, vielleicht ist er auch nur theoretisch und nicht relevant:



    In Bayern stehen kaum Windräder, also muss der gesamte Strom von anderen Bundesländern über Trassen nach Bayern rein. Aber die Menschen dort sehen auch den geringen Strompreis (der ja in ganz Deutschland gleich ist) und werfen ihre Verbraucher an um z.B. E-Autos zu laden oder mit Wärmepumpen ihr Haus zu heizen.



    Dann schaffen die Trassen es nicht den Strom zu transportieren und in Bayern müssen fossile Gaskraftwerke hoch gefahren werden - irgendwie pervers.



    Wie relevant ist dieses Szenario, hat da wer Zahlen?

  • 125 Prozent erneuerbare ließt sich im ersten Moment ja ganz gut.



    Aber das ist ja der theoretische Tageswert.



    Auch nachts wird Strom benötigt, und da ist der Ertrag von Photovoltaik bei Null.



    Und Windstrom ist extrem volatil, selbst an windreichen Tagen kann er fehlen.



    Egal wie hoch die theoretischen Überkapazitäten noch steigen, das ist irrelevant, solange dieser Strom nicht gespeichert wird.



    Verschenken ins Ausland und dort teuer kaufen bei Engpässen ist kein speichern und auch keine nachhaltige Energiepolitik.

  • Das Sinken des Stromverbrauchs um 10% liegt wohl hauptsächlich am nicht erfassten Eigenstromverbrauch der Solaranlagen bzw. der privaten Batteriespeicher. Sonst wäre mit zunehmender E-Mobilität, steigender Verbrauch durch Digitaltechnik,usw. das Sinken kaum erklärlich. Das es ausserdem sehr sinnvoll ist schnelle Speichersysteme zu etablieren ist dabei unbenommen. Der Weiterbetrieb fossiler Technik oder gar ökonomischer Blödsinn wie, auch noch unversicherter, Atomkraft (ja Umsatz hat mit Gewinn nichts zu tun) ist unter allen Umständen zu vermeiden. Die Kosten für die Ausstiege aus diesen Technologien sollte auf die Energiekonzerne umgelegt werden, Ausstieg über Ordnungsrecht. Die Gelder für die Errichtung von Speichersystemen in öffentlicher Hand genutzt werden.

    • @Dodoist:

      Teilweise ja, teilweise leiht es aber leider auch an der Verlagerung energieintensiver Produktion, d.h. dem, was "Deindustrialisiering" genannt wird.



      Ein weiterer Faktor sind aber auch deutlich energieeffizientere Geräte, es ist also nicht alles schlecht.

  • "Es entstanden also deutliche Überschüsse – und die wurden exportiert. Bis zu 17 Gigawatt flossen ins Ausland, in der Tagessumme waren es 294 Gigawattstunden. Zugleich wirkte sich das große Angebot an Strom auf den Strompreis aus. Am Neujahrstag war er aufgrund der geringen Nachfrage 14 Stunden lang negativ, lag also sogar unter null."



    Was hier als positives Beispiel verkauft ist in Wahrheit die ganze Misere der Erneuerbaren: sie schaffen es nur genügend Strom zu produzieren, wenn wir/Europa 'keinen' braucht.



    1. War am Neujahrstag Sturm. Am Brocken fuhr die Bahn nicht, Fähren auf die Nordseeinseln fuhren unregelmäßig, teils gab es Orkanwarnung...



    2. Durch den Sturm blitzte fast überall die Sonne vom Himmel und löste den zähen Nebel ab.



    3. Am Neujahrstag war ein Feiertag, viele Betriebe haben an diesem Tag nicht produziert. Über Silvester/Neujahr pausieren selbst viele Industrien die sonst an Sonn- und Feiertagen durchgehend produzieren.



    Es war also alles andere als ein normaler Tag, es war ein Tag mit Idealbedingungen für die Erneuerbaren.



    UND on top: der Strompreis unter Null, heißt wir zahlten drauf. Wir zahlen teuer wenn wir Strom brauchen und wenn wir ihn loswerden müssen auch

    • @Farang:

      "Es war also alles andere als ein normaler Tag, es war ein Tag mit Idealbedingungen für die Erneuerbaren."

      Idealbedingungen für die Erneuerbaren wäre doch eher, wenn der erzeugte Strom genutzt worden wäre.

      Was der unregelmäßige Fährverkehr mit der Misere um die Erneuerbaren zu tun hat, wüßte ich trotzdem gerne.

      • @0 Substanz:

        "Was der unregelmäßige Fährverkehr mit der Misere um die Erneuerbaren zu tun hat, wüßte ich trotzdem gerne."



        Es ging mir darum aufzuzeigen das es ein wirklich heftiger Sturm war der teilweise den Betrieb im Land blockierte, Bäume entwurzelte, etc



        Ich fand es einfach befremdlich das der Artikel es abfeiert, dass die Windkraft "915 Gigawattstunden" an diesem Tag erreicht hat, es aber völlig ignoriert, dass dafür ein heftiger Wintersturm nötig war bzw das halbe Land im Ruhemodus lag.



        Meiner Meinung nach sollten wir die Erneuerbaren erst abfeiern wenn unter Normalbedingungen ein bedarfsdeckender und wirtschaftlich rentabler Betrieb möglich ist und das ist leider noch sehr weit entfernt bzw technisch teilweise noch unmöglich - der Zubau ist eine Frage des Willens, bei langfristigen Speichermedien bzw Absicherung des Netzes stecken wir hingegen noch in der Grundlagenforschung, da gibt's Theorien, Modelle und einige wenige Testanlagen - und der größte Energiespricher der Welt steht auch nicht in Deutschland sondern natürlich in China...



        Da fehlts leider noch viel zu weit um jetzt schon Sektkorken knallen lassen

  • Danke für den fundierten Bericht!



    Insbesondere der Ausbau der Photovoltaik ist sehr erfreulich, zeigt er doch, dass die Fördermaßnahmen der Ampelregierung auf ein positives Echo in der Bevölkerung getroffen ist.



    Seltsam ist das Jahresfazit: laut Fraunhofer Institut lag die Stromproduktion aus Erneuerbaren im Jahr 2024 bei 62,7% und nicht , wie im obigen Artikel abgegeben, bei "nur" 55%.

  • Was der Artikel verschweigt: Der Überschuß an Ökostrom, der exportiert wird, bringt kaum Einnahmenm da der Bedarf im Ausland gegen Null tendiert. Gleichzeitig muss der Strom der importiert wird, sehr teuer bezahlt werden. Wir kaufen sozusagen den verscherbelten Strom teuer zurück. Dazu kommen fehlende Stromtrassen, die den im Norden erzeugten Strom nach Süden transportieren können. Insofern sagt die Menge an erzeugten Strom nur wenig aus. Wieviel wurde dann tatsächlich ins deutsche Stromnetz eingespeist?

    • @Krumbeere:

      Ziel unseres Stromnetzes ist nicht damit Geld zu verdienen - sondern die Bevölkerung zu versorgen. Und wenn das dann mit möglichst hohem Anteil Erneuerbarer-Energien erfolgt, ist das besser als weiterhin CO₂ zu emittieren.



      Ich bevorzuge den Einkauf von Atomstrom aus Frankreich oder sogar Kohlestrom aus Polen in der Zeit wo unsere Energiewende noch nicht abgeschlossen ist - es hilft uns allen.

    • @Krumbeere:

      Wenn der Autor vom Beitrag zum Strommix schreibt sollte sind dies die ins Stromnetz eingespeiste und in Deutschland selbst verbrauchten Energiemengen. Er schreibt ja auch "Damit lag der Anteil der erneuerbaren Energien am gesamten Stromverbrauch mit 55 Prozent ebenfalls auf Rekordhöhe".

    • @Krumbeere:

      Ich verstehe ihre Argumentation nicht. Marktpreise schwanken und im europäischen Strommarkt wird dort gekauft, wo es günstig ist. Also beziehen “wir” ggf. auch günstigen Strom aus Norwegen.



      Und der Strom, der erzeugt wird, muss auch abgenommen werden. Und damit ersetzen die in Deutschland erzeugten Erneuerbaren eben irgendwo anders in Europa die Fossilen. Ist am Ende des Tages egal, wo das CO2 nicht erzeugt wird.

      • @Anna Bell:

        "...Und damit ersetzen die in Deutschland erzeugten Erneuerbaren eben irgendwo anders in Europa die Fossilen...."



        Und genau das ist eben Quark. Wir müssen Geld dazugeben, damit unser Strom abgenommen wird, weil ganz Europa dank Feiertag, Sturm und Sonnenschein genug hatte. Das System ist krank und sündhaft teuer, weil wir genau so schlicht an die Sache herangehen, wie Sie scheinbar denken.

        • @Bommel:

          das ist einfach eine unfreundlichkeit, in ihrem letzten satz, die nicht not tut!

  • Auch wenn der Ausbau der Windkraft einen kleinen Fortschritt in Sachen Klimaschutz darstellt, bleibt er aus Sicht des Umweltschutzes eine ziemliche Mogelpackung. Solange die Erzeugung erneuerbarer Energien nur unter Einsatz nicht-erneuerbarer Energien für Anlage, Infrastruktur, Steuerung und Wartung wird die Ökobilanz dadurch geschmälert. Weiteren Ökoschaden verursachen der hohe Bedarf an Material und Flächen. Da Anlagen, Netze usw. immer wieder erneuert werden müssen und der Energiebedarf ungebrochen ansteigt, ist da auch kein baldiges Ende abzusehen. Wir haben schon bei der Steigerung der Energieeffizienz elektrischer Geräte gesehen, dass ein 'Weiter so' mit effizienteren oder anderen Technologien wenig bringt, in Sachen 'Erhalt der natürlichen Lebensgrundlagen'. Was wirklich helfen könnte, wären eine Lebens- und Wirtschaftsweise, die mit weniger auskommt; weniger Energie, weniger Naturressourcen, weniger Müll und weniger Konsum.

    • @Stoersender:

      Ne Windkraftanlage hat sich energetisch in ca. 4-8 Monaten amortisiert, danach erzeugt sie CO2-freien Strom, egal mit was



      fuer Strom sie erzeugt wurde.

  • "So geben zum Beispiel die rotierenden Massen der tonnenschweren Turbinen und Schwungräder dem Netz die physikalische Trägheit, die es für seine Stabilität benötigt, um Frequenzschwankungen bei schnellen Laständerungen abzupuffern."



    Wer kann mir die technischen/physikalischen Mechanismen dahinter erklären?

    • @nutzer:

      Hier werden 2 Dinge vermischt! TheBox liefert eine Antwort auf die Frage von nutzer, fleischsalat beschäftigt sich mit dem anderen Ende der Fragestellung, der langfristigen Energiespeicherung.

      Die Menge an Verbrauch und Einspeisung muss identisch sein, hier werden wir einen "Blumenstrauß" an Maßnahmen benötigen. Batteriespeichersysteme haben hier daher einen besonderen Charme, sie sind schnell und sind Last und Erzeuger.



      Speziell zur Netzfrequenz kann man hier mal rein schauen (www.netzfrequenz.info/).

      Wichtig: Natürlich brauchen wir Lösungen für die von fleischsalat beschriebenen Fragen.



      Der Autor schneidet (erfreulicher Weise) alle Flexibilisierungen an die wir benötigen.



      Im Grunde geht es ja um eine maximale Entkopplung von Erzeugung und Verbrauch:



      Zeitlich: Flexible Lasten (Anpassung von Industrieprozessen, Steuern von Endverbraucher Prozessen) und Speicher



      Räumlich: Ausreichenden Stromtrassen (haben einen weiteren Vorteile, die Prognosequalität (Verbrauch und Erzeugung) steigt mit der Gebietsgröße.

    • @nutzer:

      Das ist das Prinzip des Schwungradgenerators. In der Rotation der schweren Massen steckt Energie, die bei plötzlichem zusätzlichem Stromverbrauch über den Generator abgerufen wird, wobei sich die Rotation etwas verlangsamt. Die rotierenden Kraftwerksteile gleichen schwankenden Energiebedarf im Zeitraum von Zehntelsekunden bis zu einigen Sekunden aus - so schnell kann kein Kraftwerksboiler nachgeregelt werden. Es gibt auch dezidierte schwere Schwungradspeicher, die größere Energiemengen für Überbrückungen bis zu einigen Minuten vorhalten.

      • @TheBox:

        Danke!

    • @nutzer:

      Es weht ordentlich Wind, das Windrad dreht sich, greift also die Energie vom Wind ab. Es ist 6 Uhr morgens, so viel Energie braucht man gerade nicht, darum dreht sich der Generator am Windrad nur mit halber Leistung, quasi zu 50 % im Leerlauf. 6:30, alle stehen auf, schmeißen die Kaffeemaschine an, gehen Duschen mit Warmwasser über Durchlauferhitzer, der Toaster läuft... Auf einen Schlag wird viel Last gebraucht. Jetzt schaltet der Computer oder der Ingenieur einfach den Generator auf 100 %, die ungenutzte Leerlaufenergie des sich drehenden Windrades wird auf einen Schlag in Strom verwandelt.

      Doof ist, wenn kein Wind weht und sich kein Windrad dreht, was du zuschalten kannst. Dann muss die Gasturbine loslegen oder man speist Strom aus dem Ausland ein, der sehr oft aus einem AKW kommt, was man ja nicht will.

      Die Kunst besteht darin, mehrtägige, mehrwöchige oder mehrmonatige Dunkelflauten auszugleichen. Das sind dann z.B. (Bio-)Gasanlagen, die den größten Teil des Jahres dumm herumstehen, weil dann genug Wind weht und Sonne scheint. Aber für die Tage, Wochen, Monate braucht man sie halt.

      • @fleischsalat:

        Auf taz.de gab es dazu heute einen Artikel, in dem es anders dargelegt wird. :) Weiterlesen war nicht drin?



        Erklärung: Wenn man das Hinterrad eines Fahrades in der Luft hält, kräftig ein Pedal tritt und dann seine Hand an den rotierenden Reifen drückt, wird man sich die Finger verbrennen. So ähnlich wie Bremskraftrückgewinnung bei E-PKW-Motoren.



        Windräder sind am Output Gleichstomgeneratoren, deren Wechselstrom- bzw. Rotordumdrehungen per Steuerstrom drehzahlgeregelt werden kann + Windrichtung und Rotorstand, wie schon erwähnt. Deswegen drehen die augenscheinlich immer entspannt. Zum Netz synchrone Windgeneratoren sind eine seltene Ausnahme gewesen, da unwirtschaftlicher und verschleißintensiver.

      • @fleischsalat:

        Die Steuerung des Windkraftwerk erfolgt durch die Stellung der Propeller im Wind. Die haben ein Gewicht von mehreren Tonnen und lassen sich nicht auf "einen Schlag " bewegen, Stichwort Massenträgheit.

      • @fleischsalat:

        Vielen Dank!