solare Selbstversorgung

Diese Informationen sollen dazu dienen, sich an einem konkreten Beispiel einmal eine Vorstellung davon zu machen, vor welchen Herausforderungen wir stehen, wenn wir die Energiewende in Deutschland packen wollen. Im Jahr 2015 haben wir Deutschen schon ca. 30% unseres Stroms aus erneuerbaren Quellen bezogen.

 

Strommix 2015: Stromerzeugung nach Energieträgern
Infografik "Strommix 2015: Stromerzeugung nach Energieträgern" von Strom-Report.de

 

Für das Johanneum kann man abschätzen, dass einem Bedarf von ca. 203.000kWh (in 2014) bei einer installierten Gesamtleistung von ca. 78kWp und einem spezifischem Ertrag von 900kWh/kWp demnächst ein jährlicher Gesamtertrag von ca. 70.200kWh gegenübersteht. Das entspricht einer rechnerischen Selbstversorgungsquote von 34,5%.

 

Hört sich nicht schlecht an, doch die wahre Problematik der erneuerbaren Energien wird erst deutlich, wenn man von den Mittelwerten zu einer Betrachtung des zeitlichen Verlaufs kommt.

 

Erneuerbare Energien haben den bekannten Nachteil, dass sie nicht steuerbar, sondern "fluktuierend" sind, den Tageszeiten folgend und von der Witterung abhängig. In den seltensten Fällen kommt es annäherungsweise hin, dass der zeitliche Verlauf der bereitgestellten Leistung der Nachfrage entspricht. Am Johanneum wird in der Regel weniger elektrische Energie solar erzeugt als benötigt wird, der Rest kommt aus dem öffentlichen Netz. Nur manchmal, i.d.R. im Sommer, wird es Überschüsse geben, die dann ins öffentliche Netz eingespeist werden.

 

Dazu beispielhaft drei Tage am Johanneum:

 

 

Beispiel 1:

Last_Solar 1809

Beispiel 2:

Last_Solar 2011

Beispiel 3:

Last_Solar 2310

Für diesen letzten Tag lohnt es sich Überschüsse und Bezug nochmal gegenüberzustellen:

Last_Solar 2310 Differenz

Im öffentlichen Stromnetz jedoch müssen zu jedem Zeitpunkt regelbare Kraftwerke, wie Gas-, Kohle und Atomkraftwerke für eine Ergänzung der Erneuerbaren sorgen, so dass Angebot und Nachfrage nach Strom zu 100% im Gleichgewicht stehen. Eine immer komplexer werdende und teure Herausforderung - würde es nicht klappen, droht der Zusammenbruch der Stromversorgung.

Beispielhaft sieht man dies an dem Verlauf in der 12.Kalenderwoche 2013 an folgender Grafik, die aus einer sehr lesenswerten  Veröffentlichung des Fraunhofer Instituts für solare Energiesysteme (S.39) stammt:

Energieerz Deutschland

 

Gut sieht man hier, wie das Herannahen des Sturmsystems an den lastschwachen Tagen Sa. und So. dazu führt, dass die Gas- und Steinkohlekraftwerke stark gedrosselt werden und die schwerer regelbaren und billiger produzierenden Braunkohle- und Atomkraftwerke fast mit voller Leistung am Netz bleiben. Ebenso fällt auf, dass der Zeitraum der Solarstromeinspeisung eigentlich fast immer mit der maximalen Nachfrage zusammenfällt: Somit ersetzt PV-Strom den Spitzenstrom, der dem Gesetz von Angebot und Nachfrage folgend traditionell der am teuersten zu erzeugende Anteil war.

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