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Die Energiefrage

 
 
 
 
 

Prof. Dr. Sigismund Kobe

Die Energiefrage - #42
Ein sonniger Sonntag in der
Netzleitstelle – eine Glosse

Die Lage in der Netzleitstelle ist angespannt. Es naht wieder einmal ein Sonntag im Sommer. Die Wetterfrösche haben es prophezeit, sonnig soll es werden und ein bisschen Wind soll wehen. Aber man ist ja gut vorbereitet. An die Steinkohlekraftwerke erging schon gestern Abend die Order: Runterfahren möglichst auf Nullniveau! Die Meldung trifft ein: Befehl ausgeführt, ab jetzt sind nur noch 8 Prozent der Steinkohlekapazitäten am Netz.

Sonntag, 0:00 Uhr
Mitternacht, der Tag beginnt. Der Blick auf die Daten der Strombörse bestätigt einen niedrigen Strompreis:

3 ct/kWh. Der Strompreis fällt weiter.

Sonntag, 9:30 Uhr
Der Strompreis erreicht 0 ct/kWh. Jeder im Raum weiß, was das bedeutet. Jetzt kostet der Strom nichts. Jeder kann soviel haben wie er will. Das einzige Problem: Man muss nur wissen, wofür man ihn verwenden soll.

Aber es geht noch weiter, der Preis wird negativ. Im Klartext: Wer jetzt Strom "kaufen" will, bekommt ihn nicht nur umsonst, er bekommt sogar Geld dafür, dass er ihn abnimmt.

Sonntag, 10:00 Uhr 
Jetzt kostet Strom –0,5 ct/kWh (in Worten: minus null Komma fünf Cent pro Kilowattstunde) und stabilisiert sich auf Nullniveau. Eine fieberhafte Suche nach Abnehmern beginnt, denn es gibt keine Speicher. Schon in der 8. Klasse lernt jeder Schüler im Physikunterricht: Es gilt der Knotensatz. Der gesamte Strom, der in einen Netzknoten fließt, muss auch wieder herausfließen; millisekundengenau! Und das Netz hat viele Knoten.

Unsere Nachbarn erweisen sich in der Not als äußerst hilfsbereit. Österreich füllt seine Pumpspeicherwerke auf, aber auch alle anderen Nachbarländer bereiten sich auf die Übernahme großer Strommengen zum Nulltarif vor und freuen sich über zusätzliche Einnahmen. Gern würde man manchmal sogar noch mehr nehmen, wären nicht die Übertragungskapazitäten begrenzt. Auf diese Weise werden während der kommenden sieben Stunden etwa 13 Prozent der Bruttostromerzeugung Deutschlands als "Abfall" entsorgt. Die Abfallgebühren tragen die deutschen Stromkunden über das EEG-Umlagesystem.

Sonntag, 11:00 Uhr bis 17:00 Uhr
Die Lage spitzt sich dramatisch zu. Die Sonne scheint und die Fotovoltaikanlagen im ganzen Land zeigen, was sie so auf der Pfanne haben. Überall wurde es verkündet und hoch gepriesen: "Wir haben eine installierte Leistung von 42 Gigawatt peak". Und Einspeisevorrang, den haben aber auch die Windmüller. Als nun zu allem Überfluss auch noch der Wind kräftig auffrischt, wittern letztere Morgenluft und pochen auf ihr Recht, weitere 100 Millionen Kilowattstunden ins Netz einzuspeisen und dafür 10 Millionen Euro aus dem EEG-Subventionstopf zu kassieren. Der erneute Blick auf die Strombörse lässt nichts Gutes ahnen. Der Strompreis sinkt zeitweise auf unter minus 6 ct/kWh.

Jetzt bleiben nur noch zwei Möglichkeiten: die Erzeugung drosseln und den Verbrauch erhöhen! Die Braunkohlekraftwerke hatten bereits vorsorglich fünf Blöcke abgeschaltet und werden nun aufgefordert, zusätzlich noch drei weitere Blöcke völlig vom Netz zu nehmen, d.h. das Feuer in den Heizkesseln zu löschen. Schließlich werden sogar die sechs im Einsatz befindlichen Kernkraftwerke angewiesen: "Leistung um ein Drittel zurückfahren, Brennstäbe rausziehen. Aber macht bitte ganz, ganz vorsichtig, damit ja nichts passiert!".

Und was machen die Verbraucher? Niemand will den Strom. Das Volk tummelt sich im Strandbad. Keiner wirft seinen Rasenmäher an: dummes Volk. Da erinnert sich einer in der Runde an das Zauberwort "Sektorkopplung". Alle E-Mobilisten im Land erhalten über ihre App die Alarmmeldung: Sofort die nächste Ladestation anfahren! Der Erfolg hält sich in Grenzen, denn die Batterien wurden ja schon am Vorabend für den Sonntagsausflug aufgeladen. Bleibt noch der Wärmesektor. Mit Strom lässt sich doch einfach heizen. Also werden die Stadtwerke angerufen und diesen wird angeboten, für die nächsten Stunden die gesamte Wärmeversorgung Deutschlands kostenfrei zu übernehmen. "Ihr wollt uns wohl verkohlen?", lautet die Antwort. "Ja, im nächsten Januar kommen wir sehr gern auf euer Angebot zurück."

Sonntag, 17:00 Uhr
Die Not ist groß und nun kommt man selbst ins Schwitzen, doch Erlösung naht. Die Sonne neigt sich dem Horizont und verringert zusehends ihren Einfallswinkel zu den Solarmodulen. Der Strompreis hat wieder positive Werte erreicht, Tendenz weiter steigend.

Sonntag, 20:00 Uhr bis 24:00 Uhr
Die Leute sind nach Hause zurückgekehrt. Die Fernseher werden eingeschaltet. Um 20:15 Uhr beginnt der Tatort. Heute geht es um das Thema, wie das Gesamtverhalten der Gesellschaft durch Analyse großer Datenmengen beeinflusst werden kann. Der Strompreis beträgt 3 ct/kWh.

Die Nachfrage nach Strom steigt weiter, aber die volatilen Erneuerbaren haben sich längst zur verdienten Ruhe begeben. Pumpspeicherwerke und Kernkraftwerke erhalten den Befehl: So schnell wieder hochfahren wie es nur irgend geht. Bei den Braunkohlekraftwerken ist das nicht so einfach. Sie sind träge und kommen nicht so schnell aus dem Knick. Acht Blöcke müssen wieder ans Netz. Mit einem Streichholz ist das Feuer nicht zu entfachen. Ob 500 000 Liter Diesel diesmal reichen werden, um die Kessel anzuheizen und die Turbinen hochzufahren?

Erst am nächsten Morgen ist die Stromversorgung wieder einigermaßen im Gleichgewicht. Zwischenzeitlich muss sogar Frankreich mit 80 Millionen Kilowattstunden aushelfen, ein größerer Teil davon wurde durch Kernkraftwerke bereitgestellt. Doch Deutschland schläft und möchte die Einzelheiten eigentlich auch nicht so genau wissen.

Die geschilderten Vorgänge sind frei erfunden. Ähnlichkeiten mit tatsächlichen Ereignissen und handelnden Personen sind rein zufällig.  Allerdings beruhen die Daten auf offiziellen Angaben der Energiewirtschaft für Sonntag, den 30. Juli 2017 [1, 2].

Literatur:

[1] Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Freiburg. Energy Charts, https://energy-charts.de/

[2]  AGORA-Energiewende, Agorameter, https://www.agora-energiewende.de/de/themen/-agothem-/Produkt/produkt/76/Agorameter/.

 

13. November 2017

 

Prof. Dr. Sigismund Kobe

Der Festkörperphysiker Sigismund Kobe war Professor am Institut für Theoretische Physik der TU Dresden. Er beschäftigte sich u.a. mit der Optimierung von komplexen Systemen. Nach seiner Emeritierung wandte er diese Erkenntnisse auf die Energiewirtschaft an.