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Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Witterungsabhängigkeit der Stromversorgung und Folgen: Wetter, Wind und Sonne – Daten und Tendenzen (1)

Im ep-Dossier „Technik der Energiewende“ [1] wurde an Hand aktueller Zahlen dargelegt, was es damit auf sich hat, wie die Aussichten sind, wo die Hoffnungen und Grenzen liegen und wie weit die „Wende“ bereits vollzogen ist.

Versorgungsgebiet des Übertragungsnetz-Betreibers Tennet (Quelle: Tennet TSO)

Nun bleiben aber aktuelle Zahlen niemals dauerhaft aktuell. Nachfolgend sollen daher sowohl die Entwicklung fortgeschrieben als auch bei dieser Gelegenheit noch einige Zusammenhänge genauer erläutert werden, die zu betrachten sind, wenn die Stromerzeugung von Klima und Wetter abhängig wird.

Inzwischen wurden vom BDEW die neuen Stromzahlen herausgegeben.

Neueste Daten, Trends,
Tendenzen, Statistiken

Es fällt Folgendes auf:

  • Bei der Windkraft wurden in 2016 weitere 5,2 GW installiert, entsprechend 2,6 % der gesamten installierten Leistung.
  • Bei der Photovoltaik waren es 1,5 GW (0,8 %) mehr.
  • Windkraftanlagen an Land haben aber 13,2 TWh (17 %) weniger Energie eingespeist als im Vorjahr.
  • Windkraftanlagen auf See dagegen speisten 3,7 TWh mehr Energie ins Netz (+ 0,7 % an der gesamten Stromerzeugung).
  • Die Photovoltaik erlitt eine Einbuße von 0,3 TWh (3,7 %).

Dies kann nun daran liegen, dass die beschriebene Marktsättigung [1] zu vermehrten Abregelungen von Solar- und Windkraftwerken geführt hat; es kann aber auch am Wetter gelegen haben.

Auch ist zu beachten, dass Deutschland insgesamt 2,2 % weniger Strom verbraucht hat als 2015. Der Anteil der Regenerativen hieran ist jedoch von 32,6 % auf 32,1 % gefallen. Deren Rückgang war also steiler als der der gesamten Erzeugung. Oberflächlich betrachtet, wäre vielmehr zu erwarten – und zu erhoffen – gewesen, dass die Konventionellen, entsprechende Mengen Brennstoff einsparend, den Rückgang allein schlucken und die Regenerativen weiterhin stets eingespeist werden, wenn sie verfügbar sind.

Ihr Anteil ist aber überproportional gefallen. Lag dies nun an der Verfügbarkeit, also am Wetter?

Der Zusammenhang mit dem Wetter

Um dieser Frage nachzugehen, wurden Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) besorgt. Dieser zeigte sich sehr kooperativ – und ergiebig. Die Datenbanken sind reichhaltig gefüllt.

Windkraft

Die Daten wurden vom DWD freundlicherweise so sortiert, dass für die Jahre 2015 und 2016 jeweils einem Bereich von Windgeschwindigkeiten die summierten Stunden eines Jahres zugeordnet wurden, während derer die Stundenmittelwerte der Windgeschwindigkeiten in eben diesem Bereich lagen. Die Geschwindigkeits-Intervalle wurden so gewählt, dass sie wiederum zu den von Enercon angebotenen [4] Leistungs-Intervallen passten.

Aus der Gesamtdauer des Vorliegens jeder Windgeschwindigkeit und der Charakteristik der Windkraftanlage ließ sich mit guter Näherung – bezogen auf die jeweilige Anlage – die in diesen Zeitabschnitten am potentiellen Aufstellort mögliche Energie-Erzeugung errechnen. So gewinnt man einen interessanten Überblick, welche Windstärke am jeweiligen Standort mit der jeweiligen Maschine im jeweiligen Jahr wie viele Volllast-Betriebsstunden ermöglicht hätte.

Bei der Auswertung der Winddaten traten wieder einige bemerkenswerte Auffälligkeiten und zu überwindende Schwierigkeiten auf:

  • So werden die Daten des DWD immer in der westeuropäischen Greenwich Mean Time (GMT) angegeben. Die Zeiten wurden für die hier vorliegenden Betrachtungen um eine Stunde in die mitteleuropäische Zeitzone vorverlegt, in der auch die betrachteten Windkraftanlagen stehen bzw. aufgestellt würden. Die Sommerzeit wurde nicht berücksichtigt, da Sonne und Wind sich bekanntlich nicht nach Uhren und Kalendern, sondern – sofern überhaupt – nur nach den eigentlichen astronomischen Tages- und Jahreszeiten richten.
  • In Emden gibt es eine Wetterstation auf Meereshöhe – 0,27 m. Ob diese wohl nur bei Ebbe zugänglich ist? Zeigt sie dann die Lufttemperatur, bei Flut jedoch die Wassertemperatur an? Man fühlt sich an Ostfriesenwitze erinnert, aber irgendeine Bewandtnis wird dies schon haben.
  • Je nach Wetterstation fehlten zwischen 0,3 % und 1,5 % der Stundenmittelwerte eines Jahres. Die Lücken wurden mit den Mittelwerten zwischen dem letzten voran gegangenen und dem nächsten vorhandenen Wert aufgefüllt, um Diagramme mit einem möglichst kontinuierlichen Linienverlauf zu erhalten, die auch möglichst nahe an der Wahrheit liegen sollten. Schließlich kommt mit seiner Erfassung nicht notwendigerweise auch der Wind selbst zum Erliegen, sondern bläst aller Wahrscheinlichkeit nach auch ungemessen weiter.

Autor: S. Fassbinder

Literatur:

[1] shop.elektropraktiker.de/item/Technik-der-Energiewende-PDF.html

[2] BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V., „Stromzahlen 2016 – Der deutsche Strommarkt auf einen Blick“, BDEW 2017, shop.wvgw.de/Produkte/Informationsmedien/Erdgas-Energie/Broschueren-und-weitere-Printmedien/Stromzahlen-2016. www.entsoe.eu.

[3] Alt, H., FH Aachen: Bundesrechnungshof zum Projekt „Energiewende“. www.buerger-fuer-technik.de/2017/2017-Q1/2017-02-06-bundesrechnungshof-energiewende.pdf

[4] www.enercon.de/fileadmin/Redakteur/Medien-Portal/broschueren/pdf/EC_Produkt_de_092016_web.pdf


Der vollständige Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.

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