Zum Hauptinhalt springen

Windkraft – eine volatile Stromquelle

Die Integration erneuerbarer Energien stellt Netzbetreiber vor Herausforderungen, da die „Liefermenge“ nicht vollständig berechenbar bzw. vorhersagbar ist.

Um Windenergie ins Netz zu integrieren, ist es notwendig, die Windleistung (für Stunden bzw. Tage) möglichst genau zu prognostizieren. Prognosen sind nötig für die Kraftwerksplanung und die Netzplanung. Für die Netzplanung müssen die verfügbare (fluktuierende) Windleistung und die erwartete Last in detaillierten Szenarien aufeinander abgestimmt werden.

Wesentlich ist die Netzsicherheit. Netzbetreiber müssen sicherstellen, dass im Falle von Netzschwankungen beispielsweise Netzüberlastungen, die Einspeiseleistung von Windkraftanlagen vorübergehend reduziert wird. Windparks können in solchen Fällen abgeschaltet werden, was aber die Gefahr von Gesamtsystemstörungen erhöht. Vor allem die Abschaltung einer großen Anzahl von Windkraftanlagen führt einerseits zum Verlust von Erzeugerleistung und hat zudem mögliche Folgen für die Systemstabilität.

Vor allem Windspitzen stellen bei gleichzeitig geringem Verbrauch, zum Beispiel an Wochenenden oder während der Nächte, eine Herausforderung für Netzbetreiber dar, weil der Überschussstrom nicht im Netz „zwischengelagert“ werden kann und Stromspeicher (noch) nicht in ausreichendem Maße vorhanden sind.

Der Überschussstrom kann entweder in Pumpkraftwerken „zwischengespeichert“ werden (Wasser wird in einen höher gelegenen See gepumpt und bei Bedarf wieder abgelassen, sodass mithilfe von Turbinen und Generatoren wieder Strom erzeugt werden kann) oder er kann in Zukunft auch für die Herstellung von grünem Wasserstoff verwendet werden. Um dies zu testen, wurde 2023 in Neusiedl am See (Burgenland, Österreich) eine Wasserstoff-Pilotanlage eröffnet. Der Wasserstoff wird in sogenannten Flaschenbündeln zwischengespeichert und kann von dort mittels Brennstoffzelle wieder in Strom umgewandelt werden.

Um Abschaltungen zu vermeiden, werden für den Überschussstrom beispielsweise auch neue Geschäftsmodelle entwickelt, bei denen durch eine intelligente Koppelung von Strom und Wärme ein Teil der Energie im Fernwärmesystem durch überschüssige Windenergie ersetzt werden kann (siehe energy innovation austria 3/2020).

Auch Wärmepumpen können mit Überschuss-Windstrom (Windstromlastmanagement) betrieben werden. Ein Quartier, in dem dies umgesetzt wurde, ist die Siedlung Mühlgrundgasse Wien.

Eine weitere Möglichkeit ist das Windkraft-Peak-Shaving. „Peak-Shaving“ bedeutet das Vermeiden von Lastspitzen durch Lastmanagement. Wie das in Bezug auf Überschussstrom funktioniert, können Sie im Kurs „Plus-Energie-Quartiere: Praxisbeispiele“ nachlesen.

Sie dürfen:
Teilen — das Material in jedwedem Format oder Medium vervielfältigen und weiterverbreiten.
Der Lizenzgeber kann diese Freiheiten nicht widerrufen, solange Sie sich an die Lizenzbedingungen halten.
Unter folgenden Bedingungen:
Namensnennung — Sie müssen angemessene Urheber- und Rechteangaben machen, einen Link zur Lizenz beifügen und angeben, ob Änderungen vorgenommen wurden. Diese Angaben dürfen in jeder angemessenen Art und Weise gemacht werden, allerdings nicht so, dass der Eindruck entsteht, der Lizenzgeber unterstütze gerade Sie oder Ihre Nutzung besonders.
Nicht kommerziell — Sie dürfen das Material nicht für kommerzielle Zwecke nutzen.
Weitergabe unter gleichen Bedingungen — Wenn Sie das Material remixen, verändern oder anderweitig direkt darauf aufbauen, dürfen Sie Ihre Beiträge nur unter derselben Lizenz wie das Original verbreiten.
Keine weiteren Einschränkungen — Sie dürfen keine zusätzlichen Klauseln oder technische Verfahren einsetzen, die anderen rechtlich irgendetwas untersagen, was die Lizenz erlaubt.
Hinweise zur Namensnennung/Zitierweise:
Texte: Autor_innen des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche, Erscheinungsjahr, Titel des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche. Hrsg.: e-genius – Initiative offene Bildung, www.e-genius.at”
Bilder: „Name der Rechteinhaberin/des Rechteinhabers/ Name des Fotografen www.e-genius.at“