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Woher kommt der Strom? ein Windstrom-Desaster

(Abbildung, bitte unbedingt anklicken. Es öffnen sich alle Abbildungen und Mehr)

Die konventionelle Stromerzeugung (Abbildung 1) war leider nicht immer in der Lage, die insgesamt schwache Stromerzeugung mittels regenerativer Energieträger so auszugleichen, dass die Strompreise für Deutschland moderat blieben. So gab es sofort zum Wochenbeginn, am Montagmorgen ein Strom-Überangebot im Markt, welches fast zu negativen Stromreisen geführt hätte. Der sinkenden Windstromerzeugung konnte/wollte die konventionelle Stromerzeugung nicht folgen. Den Technikern und Ingenieuren war ganz sicher klar, dass eine mehrtägige Wind-Flaute bevorstand, die mit hoher konventioneller Zusatzstromerzeugung aufgefüllt werden muss. Das gelang den Männern (und Frauen?) in den Steuerungszentralen insgesamt sehr gut. Lediglich am Donnerstag, als die Windstromerzeugung nur 9,09% des Strombedarfs lieferte, entstand eine Unterdeckung, die teuer bezahlt werden musste (Abbildung 2). Es war – wie immer – die Mittags- und die Vorabendzeit, zu der Höchstpreise diesmal weit über 100 €/MWh aufgerufen wurden. Da sind die Preise um die 50 €/MWh, die jeweils am frühen Morgen des 10.2. und 11.2.2021 gezahlt werden mussten, noch moderat. Ansonsten exportierte Deutschland überschüssigen Strom (Abbildung 3). Es wurden bis auf den Montagmorgen insgesamt auskömmliche Preise erzielt.

Die Tabelle mit den Werten der Energy-Charts und der daraus generierte Chart liegen unter Abbildung 4 ab.

Die Im-, Exportwerte des bisherigen Jahres finden Sie unter Abbildung 5.

Die angenommene Verdoppelung der Wind- und Solarstromerzeugung brachte keinen Tag, an dem die regenerative Stromerzeugung ausgereicht hätte, um den Strombedarf Deutschlands zu decken (Abbildung 6). Den beliebten Energierechner können Sie hier herunterladen.

Die Tagesanalysen

Montag, 8.2.2021: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 43,45 Prozent, davon Windstrom 32,14 Prozent, Solarstrom 1,19 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,2 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Der erste Werktag der Woche ist durch stark sinkende Windstromerzeugung an Land und leicht steigender Windstromerzeugung auf See gekennzeichnet. Am frühen Morgen ist zu viel Strom im Markt. Deutschland muss große Teile des erzeugten Stroms praktisch verschenken. Die konventionelle Stromerzeugung hat etwas zu früh etwas zu viel Strom erzeugt. So kam es erst ab 5:00 Uhr zu Preisen über 20€/MWh. Ab diesem Zeitpunkt wurden über den restlichen Tag per Saldo  auskömmliche Strompreise erzielt.

Dienstag, 9.2.2021: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 27,5 Prozentdavon Windstrom 16,25 Prozent, Solarstrom 0,63 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,63 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Nur zweimal, um 14:00 und um 20:00 Uhr, waren heute praktisch nur geringe Stromlücken auszumachen. Ansonsten wurde der überschüssige in Deutschland hergestellte Strom insgesamt zu auskömmlichen Preisen verkauft. Das lag vor allem an der guten Nachführung der konventionellen Stromerzeuger. Diese Nachbarn kauften/verkauften Strom.

Mittwoch, 10.2.2021: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 25,93 Prozentdavon Windstrom 14,20 Prozent, Solarstrom 1,23 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,49 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Der Mittwoch brachte in den frühen Morgenstunden eine Strom-Versorgungslücke, die mit Preisen um die 50€/MWh geschlossen wurde. Den restlichen Tag war die Nachführung der Konventionellen in Ordnung. Es wurden gute Exportpreise erzielt. Diese Nachbarn handelten Strom mit Deutschland.

Donnerstag, 11.2.2021: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 20,78 Prozent, davon Windstrom 9,09 Prozent, Solarstrom 1,95 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 9,64 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Der Donnerstag brachte den Tiefpunkt der regenerativen Stromerzeugung in der sechsten Woche. Die Konventionellen führten nicht genügend nach. Ob gewollt oder nicht gekonnt, ich weiß es nicht.  So entstand eine Stromlücke, die zum Mittag und zum Vorabend hochpreisig geschlossen werden musste. Auch in der übrigen Zeit waren die Preise gepfeffert. Diese Nachbarn profitierten. Vor allem Frankreich und die Schweiz machten blendende Preisdifferenzgeschäfte.

Freitag, 12.2.2021: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 30,72 Prozent, davon Windstrom 18,07 Prozent, Solarstrom 3,01 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 9,64 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Heute erholt sich die regenerative Stromerzeugung etwas. Die konventionelle Stromerzeugung wurde eingependelt, so dass den ganzen Tag gute Erträge mittels Stromexport erwirtschaftet werden. Fast alle zahlen. Die Niederlande und Frankreich verkaufen Strom. Sie profitieren. Aber auch Polen nimmt um 18:00 Uhr mit Kohlestrom ein Schippchen Kohle mit.

Samstag, 13.2.2021: Anteil Erneuerbare an der Gesamtstromerzeugung 30,41 Prozent, davon Windstrom 14,86 Prozent, Sonnenstrom 4,73 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,83 Prozent. Die Agora-ChartmatrixHier klicken.

Samstag, Einstieg ins Wochenende. Die Windstromdelle wird durch Solarstrom ausgeglichen. Die ruhige, gleichmäßige regenerative Erzeugung macht es den konventionellen Stromerzeugern einfach, die Lücken zu Bedarf aufzufüllen.  Der niedrigste Preis, der von Deutschland an diesem Tag erzielt wird, liegt bei 44,68€/MWh. Das macht Stromerzeugung Spaß. Diese Nachbarn zahlen. Die Niederlande profitieren. Neben Deutschland.

Sonntag, 14.2.2021: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 42,76 Prozent, davon Windstrom 26,21 Prozent, Sonnenstrom 5,52 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 11,03 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Auch der Sonntag ist ein ertragreicher Stromexporttag für Deutschland. Preise immer über 40€/MWh. In der Spitze sogar 62,50€/MWh. Um 18:00 Uhr. Die Windstromerzeugung zieht über Tag an. Die Nachführung der Konventionellen gelingt. Diese Nachbarn handeln Strom.

Ein für Deutschland befriedigender Ausgang der sechsten Analysewoche. Der Februar war bisher dennoch recht teuer, weil der Importpreis erheblich über dem Niveau lag, welches bisher mit dem Stromexport erzielt wurde. Verglichen mit dem Januar und Februar des Vorjahres ist das Preisniveau bisher erheblich angestiegen.

Zum Schluss noch zwei Nachträge. Zum einen die versprochene Tabelle mit den Werten des Jahres 2020 Stand 15.1.2021. Zum anderen die Seite Abbildungen und Mehr zum Artikel der vergangenen Woche, 16.2.2021. Ich hatte die Verlinkung versäumt.

Noch Fragen? Ergänzungen? Fehler entdeckt? Bitte Leserpost schreiben! Oder direkt an mich persönlich: stromwoher@mediagnose.de. Alle Berechnungen und Schätzungen durch Rüdiger Stobbe nach bestem Wissen und Gewissen, aber ohne Gewähr. 

Die bisherigen Artikel der Kolumne Woher kommt der Strom? mit jeweils einer kurzen Inhaltserläuterung finden Sie hier.




Daten zur deutschen Stromversorgung 2016

Zur Übersicht: die Nettostromerzeugung im Jahr 2016 betrug in Deutschland ca. 550 Terawattstunden (TWh). Das ist der Strommix, welcher tatsächlich aus der Steckdose kommt. Bei der Bruttostromerzeugung – ca. 650 TWh – berücksichtigt man auch die Eigenerzeugung der Industrie, beispielsweise im Bergbau und in der Chemie; diese hat in den folgenden grafischen Darstellungen keinen Eingang gefunden. Bei den Daten stütze ich mich vor allem auf Erhebungen des Fraunhoferinstituts ISE in Freiburg, auf die Plattform Agora Energiewende in Berlin sowie auf Veröffentlichungen des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.

In Europa ist Deutschland der größte Stromerzeuger. Die jetzt verfügbaren Zahlen der Nettoproduktionen für das Jahr 2014 ergibt folgende Reihung: Deutschland (592 TWh), Frankreich (539), Großbritannien (322),  Italien (269), Spanien (268), Schweden (150), Polen (145). Die in diesem Blog zitierten Zahlen der verschiedenen Quellen sind (im niedrigen Prozentbereich) leicht different, ohne dass dafür ein Grund angegeben werden kann.

Merke:  1 TWh =1 Terawattstunde

                          =1000 Gigawattstunden (GWh)

                          =1 Million Megawattstunden (MWh)

                          =1 Milliarde Kilowattstunden (KWh)

Einige Grafiken zur Stromwirtschaft

Abb.1: Verteilung der Nettostromerzeugung auf die verschiedenen Energieträger (ISE)

Die Grafik zeigt die acht wichtigsten deutschen Energieträger. Kernenergie, Braunkohle, Steinkohle und Gas werden den konventionellen Energien zugerechnet und liefern insbesondere Konstantstrom im Bereich der Mittel-und Grundlast. Wasserkraft, Biomasse, Wind und Solar gehören zu den erneuerbaren Energien; ihr Beitrag zur gesamten Stromversorgung ist unstetig und u. a. abhängig von Wetter und Standort.

Abb. 2: Veränderung der Nettostromerzeugung 2016 gegenüber Vorjahr 2015 (ISE)

Die Stromproduktion aus Kernkraft ging 2016 – im Vergleich zu 2015 – um 7,8 % zurück; ursächlich war die Abschaltung des KKW Grafenrheinfeld im Juni 2015.

Die Gaskraftwerke haben 2016  ca. 44 TWh netto für die öffentliche Stromversorgung produziert. Dieser markante Aufwärtstrend von 46 % resultiert hauptsächlich aus den niedrigen Gaspreisen. Die Energieeinspeisung aus Braunkohle. Steinkohle, Wind und Solar ging entsprechend zurück.

Abb. 3: Anteile der verschiedenen Stromerzeuger im Jahr 2016 (ISE)

Die wichtigsten Energieträger in Kreisdarstellung.

Merke: im Jahr 2016 haben die erneuerbaren Energien mit ca. einem Drittel zur deutschen Stromversorgung beigetragen.

Abb. 4: Stromexportsaldo 2010 bis 2016 (ISE)

Im Jahr 2016 wurde bei Strom ein Exportüberschuss von ca. 50 TWh erzielt. Dieser Wert stellt nach den alten Rekordjahren 2012 bis 2015 wieder einen neuen Spitzenwert dar und liegt um etwa 2 TWh bzw. 4% über dem Niveau von 2015. Der Großteil der Exporte floss in die Niederlande, die einen Teil nach Belgien und Großbritannien weiter leiteten. Auf Rang zwei folgt die Schweiz, die hauptsächlich als Transitland nach Italien dient. An dritter Stelle liegt Frankreich, wo einige Kernkraftwerke aus Sicherheitsgründen abgeschaltet werden mussten. Rang vier belegt Polen, das einen Teil des Stroms aus den neuen Bundesländern über Tschechien nach Süddeutschland transportiert.

Eingeführter Strom kostet durchschnittlich 37, ausgeführter 35 Euro/MWh. Der durchschnittliche (day-ahead) Börsenstrompreis ist auf 28 Euro/MWh gefallen und liegt inflationsbereinigt ungefähr auf dem Niveau von 2002.

Abb. 5: Stromerzeugung im ersten Quartal 2016 (Agora)

Die Stromerzeugung im ersten Quartal 2016:

hohe Last und Winterstürme zu Beginn des Jahres.

Abb. 6: Stromerzeugung im dritten Quartal 2016 (Agora)

Die Stromerzeugung im dritten Quartal 2016:

ein sonniger Sommer mit wenig Wind

Abb. 7: Haushaltsstrompreise 2007 bis 2017 (Agora)

Die Haushaltsstrompreise werden im Jahr 2017 erstmals die 30-Cent-Marke überschreiten.

Die Ursachen sind gestiegene Netzentgelte, gestiegene EEG-Umlage und hohe Vertriebsmargen.

Ausblick

Die Zukunft der deutschen Stromwirtschaft – für die kommenden 10 bis 15 Jahre – ist schwer einzuschätzen. Relativ gesichert ist die Abschaltung der noch laufenden 8 Kernkraftwerke bis 2022; dafür wurde im Sommer 2011 eigens ein Bundesgesetz erlassen. Demnach wird noch in diesem Jahr  das Kernkraftwerk Gundremmingen B vom Netz genommen werden. Ob man es wagen wird  (im Jahr 2022!) auf einem Schlag die drei leistungsstarken  KKW Isar 2, Emsland und Neckarwestheim II abzuschalten, hängt vom Ausbau der großen Nord-Süd-Gleichstromleitungen ab. Die Inbetriebnahme dieser Trassenprojekte hat sich von 2019 auf 2021/22 verzögert. Außerdem werden sie, wegen des Übergangs auf Erdverkabelung, um den Faktor 5 bis 10 teurer. Damit steigen auch weiterhin die Stromkosten für die Privathaushalte.

Der Ausbau der erneuerbaren Energien (EE), insbesondere für Wind und Solar wird sich wohl verlangsamen, weil künftige Genehmigungen dem Wettbewerb via Auktionen unterliegen. Die gesteckten Ziele – 2030:50 %,  2040:65 % und 2050: 80 % – sind sehr ambitioniert; man darf zweifeln, ob sie erreicht werden. Die Klimaziele, wie in Paris vereinbart, werden sicherlich verfehlt werden, da die Grundversorgung mit Strom (in Abwesenheit von Kernkraftwerken und Großspeichern) und die Stabilhaltung der Netze nur über die CO2-haltigen Energieträger Braunkohle, Steinkohle und Erdgas geschehen kann. Wobei das Zertifikatesystem der Europäischen Union keinen Beitrag zum Klimaschutz liefert, weil es die CO2-Freisetzungen nur räumlich verlagert.

Entscheidend für den Fortgang der Energiewende sind unter anderem die hohen, sich abzeichnenden Kosten. Bei der Einführung des EEG im Jahr 1990 versprach der damalige Umweltminister Jürgen Trittin „Mehrkosten von gerade mal  1 Euro pro Familie und Monat, etwa so viel wie eine Kugel Eis“. Heute beträgt die EEG-Umlage für eine Durchschnittsfamilie allein das 20fache, nämlich ca. 20 Euro pro Monat. Die jährlichen Kosten für die Einspeisevergütung liegen bei 25 Milliarden Euro – die 2 Milliarden für die eingesparten Brennstoffkosten bereits gegen gerechnet. Tendenz: stark steigend! Die Gesamtkosten der Energiewende bezifferte der heutige Kanzleramtsminister Peter Altmeier in seiner früheren Funktion als Umweltminister auf 1 Billion Euro.

Fazit: Eines fernen Tages könnten die Menschen vielleicht nicht mehr bereit (oder in der Lage) sein, diese hohen Kosten zu tragen.

Die deutsche Energiewende würde auf halbem Wege stecken bleiben.