Die Energiewende steht und fällt mit der Fähigkeit, wetterabhängige Stromerzeugung zuverlässig in das Energiesystem zu integrieren. Während Speichersysteme oft als Schlüssel zur Lösung dieses Problems dargestellt werden, wird die Komplexität ihrer systemischen Integration häufig unterschätzt. Ein Beitrag von Gastautor Herbert Saurugg.
Lesetipp: Falls Sie den ersten oder zweiten Teil dieser Serie noch nicht gelesen haben, finden Sie hier Teil 1 und Teil 2 zum Nachlesen.
Ein weiteres Beispiel ist die Nennkapazität von Batteriespeichern. Die volle Kapazität eines Speichers steht nämlich praktisch nie zur Verfügung, da sich ein vollständiges Laden und Entladen negativ auf die Lebensdauer des Speichers auswirken. Zum anderen benötigen die Speicher eine gewisse „Atmungsfähigkeit“, um Überschüsse aufnehmen zu können. Das kann durch ein vorausschauendes Energiemanagement gesteuert und optimiert werden. Dennoch gibt es für die jeweilige tatsächliche Verfügbarkeit immer Unsicherheiten, was auch mit der räumlichen Verfügbarkeit der Speicher und möglichen infrastrukturellen Einschränkungen zusammenhängt.
Wenn beispielsweise in Norddeutschland durch die Windstromproduktion zu große Überkapazitäten zur Verfügung stehen, nützen leere Speicher in Süddeutschland oder in Österreich wenig. Umgekehrt gilt das Gleiche. Eine ähnliche Situation besteht auch in Österreich zwischen den Speichern im Westen und den neuen Produktionsstandorten im Osten. Mit der Eröffnung der neuen Salzburgleitung im Sommer 2025 ist jedoch eine Entspannung zu erwarten. Dennoch ist es entscheidend, wo zukünftig Speicherkapazitäten aufgebaut werden und dass diese systemdienlich zum Einsatz kommen, was wiederum eine entsprechende Planung und Orchestrierung erfordert.
Es wird daher weder in Deutschland noch in Österreich ohne entsprechende Ersatzkraftwerke gehen. Denn im Winterhalbjahr ist in vielen europäischen Regionen mit zunehmenden Deckungsproblemen aus wetterabhängigen Quellen zu rechnen.
Sowohl-als-auch
Daher geht es wie so oft nicht um ein Entweder-oder, sondern um ein Sowohl-als-auch. In unseren Breiten werden auf jeden Fall beide Lösungen benötigt, um die sehr hohe Versorgungssicherheit auch zukünftig aufrechterhalten zu können. Je volatiler die Wettersituation ist, desto mehr Diversität in der Energiebereitstellung ist erforderlich. Es reicht nicht aus, dass im Durchschnitt ein gewisser Wert erreicht wird, er muss zu jedem Zeitpunkt erreicht werden können.
Gerade mit der Unsicherheit von längeren Phasen sehr geringer Erzeugung aus wetterabhängigen Quellen macht es umso mehr notwendig, entsprechend robuste Systeme bereitzuhalten, um die Systemsicherheit jederzeit aufrechterhalten zu können. Dies gilt umso mehr, da mit dem Klimawandel weitere Wetterextreme zu erwarten sind. Es wäre daher sehr blauäugig, sich hier rein auf die Vergangenheit zu verlassen.
Neue Konzepte bei Gaskraftwerken
Auch in der Diskussion um den Bau neuer Gaskraftwerke wird kaum berücksichtigt, dass hier neue Konzepte erforderlich sind. In einem Umfeld mit hoher volatiler Erzeugung können kleinere, modulare Gasmotoren mit wenigen Megawatt Leistung wesentlich effizienter und effektiver als bisherige Gasturbinen mit mehreren hundert Megawatt Leistung eingesetzt werden. Denn diese können je nach Bedarf kurzfristig zu und weggeschaltet und damit sowohl hinsichtlich der Energieerzeugung als auch der Abgaswerte im optimalen Bereich betrieben werden. Es gibt bereits Anlagen, die mit wenig Mehraufwand Wasserstoff unterschiedlicher Qualität verwerten können.
Mit diesem modularen Ansatz können regionale Engpässe wesentlich besser bewältigt werden. Zudem sind sie wahrscheinlich schneller zu realisieren, solange die Produktion der Anlagen Schritt halten kann. Denn die Nachfrage steigt. In anderen Regionen werden auch immer mehr Rechenzentren damit ausgestattet. Dadurch können zum Teil auch die Notstromeinrichtungen eingespart werden, was sich in einer gesamtwirtschaftlichen Betrachtung als günstiger erweisen kann als bisherige Ansätze. Also günstiger Netzstrom, wenn er verfügbar ist. Eigenstromproduktion bei einem hoch belasteten Netz und hohen Preisen. Der Netzausbaubedarf kann damit womöglich auch reduziert werden.
Was ist zu tun?
Die entscheidende Frage ist daher, wie eine Umsetzung erfolgen müsste, um einen realistischen Ausbaupfad zu erreichen und die technische Beherrschbarkeit sicherzustellen. Wie der Autor immer wieder betont, braucht es systemische Konzepte, damit zumindest ein grober Ablaufplan verfolgt werden kann, an dem sich alle orientieren können. Es reicht nicht, irgendwelche fiktiven Ziele festzulegen, sondern es müssen auch die groben Schritte dorthin plausibel skizziert werden können.
Natürlich können nie alle Entwicklungen vorhergesehen werden. Daher ist auch eine laufende Anpassen der Pläne notwendig. Dies muss jedoch stets unter Berücksichtigung der absehbaren Nebenwirkungen erfolgen bzw. durch ein Frühwarnsystem überwacht werden, damit nicht bedachte oder unerwartete Nebenwirkungen rechtzeitig erkannt und ein Gegensteuern ermöglicht wird.
Auch wenn in diesem Beitrag nur einige wenige Aspekte betrachtet wurden, lassen sich daraus zwei wesentliche Vorgehensweisen mit höchstmöglichen Erfolgsaussichten ableiten:
Funktionale Einheiten
Ein sehr pragmatischer Ansatz als Ausgangsbasis für eine weitere Diskussion wäre: Alle Energiebereitsteller, die am Strommarkt teilnehmen möchten, müssen eine definierte Anzahl von Stunden im Jahr eine festgelegte Leistung liefern können, was auch mit gewissen Zu- und Abschlägen zu steuern ist. Das würde automatisch eine Kooperation erforderlich machen und das Ganze würde sich mehr oder weniger von selbst regeln. Derzeit wird in alle möglichen Einzelrichtungen gefördert, was die Probleme nur verschärft, da jeder seinen Eigennutz sieht und diesen (bestimmungsgemäß) verfolgt. Es sollten daher nur noch systemdienliche Strukturen gefördert werden.
Damit ließen sich so manche Planungsaufwände oder Netzanschlussprobleme reduzieren. Für das Netz ist es egal, ob die fixierte Energiemenge aus einer PV-Anlage, einem Speicher oder einer anderen Anlage stammt. Entscheidend ist, dass diese verlässlich und berechenbar ist. Es braucht daher funktionale Einheiten, die das sicherstellen und die bisherigen Kraftwerksleistungen und -verfügbarkeiten abbilden können.
Energiezellensystem
Hierfür bieten sich zusätzliche, dezentrale Funktionseinheiten mit einem sektorübergreifenden Energiemanagement („Energiezellensystem“) an. Die Probleme müssen dort gelöst und ausgeglichen werden, wo sie auftreten, also möglichst dezentral. In diesen Zellen können auch verschiedene Lösungswege ausprobiert werden, ohne gleich das Gesamtsystem zu gefährden. So kann auch die überlebensnotwendige Diversität geschaffen werden. Mit dem zellularen Ansatz lassen sich auch viele Genehmigungsverfahren vereinfachen und standardisieren. Man muss das Rad nicht immer neu erfinden. Selbstverständlich ist auch weiterhin eine übergeordnete Orchestrierung erforderlich, damit das Gesamtsystem stabil bleibt.
Systemische Vorgehensweise
Allein mit diesen beiden Ansätzen könnten viele aktuelle Probleme deutlich reduziert werden. Sogar das Marktsystem würde damit wesentlich robuster, da auch bei der Merit-Order ein Vergleich von Äpfeln und Birnen erfolgt, wodurch unredliche Preise entstehen. Derzeit wird jedoch eher versucht, die Komplexität zu erhöhen, wodurch das Potenzial für ein Scheitern zunimmt.
Daher ist Einfachheit die Königsdisziplin, auch wenn dahinter, insbesondere für das Energiemanagement, dringend eine Digitalisierung und komplexere Lösungen und die übergeordnete Orchestrierung der Zellen benötigt werden. Auch hier geht es um ein Sowohl-als-auch: Beides ist notwendig. Derzeit wird an zu vielen Stellen versucht, etwas zu ändern, ohne das Gesamtsystem oder potenzielle Nebenwirkungen zu berücksichtigen. Das kann eine Zeit lang gutgehen. Aus systemischer Perspektive gibt es jedoch keine Beispiele, bei denen das über einen längeren Zeitraum gelingt. Der Kollaps komplexer Systeme ist nämlich kein Fehler, sondern ein Grundprinzip. Dies ermöglicht eine Erneuerung. Das Risiko, das wir mit diesem Vorgehen in unserer wichtigsten Lebensader eingehen, könnte sich jedoch als evolutionärer Irrtum herausstellen.
Schlussfolgerungen und systemische Handlungsempfehlungen
Eine kritische Analyse der Energiespeicher-Thematik offenbart eine erhebliche Diskrepanz zwischen technologischem Optimismus und systemischer Realität. Die verfügbaren Speichertechnologien sind technisch ausgereift und bieten vielversprechende Eigenschaften, jedoch unterschätzen vereinfachende Darstellungen systematisch die Komplexität der Integration in bestehende Strukturen.
Die fundamentalen Herausforderungen liegen nicht primär in der Technologie selbst, sondern in den systemischen Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Komponenten eines zunehmend komplexen Energiesystems. Moderne Stromnetze mit hohen Anteilen leistungselektronischer Komponenten entwickeln neue Verhaltensweisen, die mit konventionellen Planungsansätzen nicht erfassbar sind.
Anstatt isolierter Speicherlösungen benötigt die Energiewende einen systemischen Umbau, der die physikalischen Gesetze der Elektrotechnik respektiert und kaskadierende Risiken minimiert. Dies erfordert eine fundamental andere Herangehensweise als die derzeit praktizierte schrittweise Ergänzung bestehender Strukturen. Der Aufbau robuster, dezentraler Energiezellen mit sektorübergreifendem Energiemanagement könnte einen Ausweg aus der aktuellen Komplexitätsfalle bieten.
Die gesellschaftliche Debatte über Energiespeicher muss ehrlicher werden und die tatsächlichen Herausforderungen anerkennen, anstatt mit technologischen Wunschvorstellungen zu operieren. Nur durch eine realistische Einschätzung der systemischen Komplexität können nachhaltige Lösungen entwickelt werden, die sowohl technisch funktionsfähig als auch gesellschaftlich umsetzbar sind. Die Realität lässt sich nicht dauerhaft ignorieren – und die Folgen einer ignorierten Realität sind teuer und riskant.
Herbert Saurugg, MSc, ist ein international anerkannter Experte für Blackout- und Krisenvorsorge sowie Präsident der Gesellschaft für Krisenvorsorge (www.gfkv.org). In zahlreichen Publikationen, Keynotes und auf seinem umfangreichen Fachblog (www.saurugg.net) vermittelt er praxistaugliche Lösungsansätze und unterstützt Gemeinden, Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben sowie Unternehmen bei einer ganzheitlichen Krisenvorsorge.
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