Was die Sonnenfinsternis mit Photovoltaikanlagen macht

Auch die Dächer unserer Bushallen sind mit Photovoltaikmodulen bestückt.

39.000 Megawatt (MW) Solarenergie sind in ganz Deutschland installiert  – das entspricht fast 40 konventionellen Großkraftwerken. Das ist aber auch der Grund, warum nicht nur Astromonen gespannt auf die Sonnenfinsternis an diesem Freitag warten, sondern auch die Stromnetzbetreiber ganz genau hingucken. Denn wenn Freitag die Sonne über Deutschland lacht, rückt der Mond auch die Photovoltaikmodule in den Schatten, wo sie dann deutlich weniger Energie erzeugen.

Schwankungen in der Einspeisung von bis zu 19.000 MW erwartet an einem wolkenfreien Tag etwa der Übertragungsnetzbetreiber Tennet. Gibt’s aber über großen Teilen von Deutschland typisches Münster-Wetter, fallen auch die Schwankungen deutlich geringer aus.

Wenn die Sonne sich verfinstert

Die größte PV-Anlage in Münster steht seit 2010 auf der Deponie in Coerde. Ein Vergleich der Stromerzeugung am vorletzen Sonntag (8. März, orange), der auch im wahrsten Sinne des Wortes ein Sonnen-Tag war, und dem wolkenverhangenen letzten Samstag (14. März, pink), zeigt ganz deutlich, welche Auswirkungen die Wolken auf die Stromerzeugung haben. Mit den ersten Sonnenstrahlen wurde am Sonntag schon vor 8 Uhr Strom erzeugt, in jedem 15-Minuten-Intervall bis 12:30 Uhr etwas mehr. Mit einer Leistung von 807 Kilowatt war dann mittags das Maximum erreicht, genauso gleichmäßig ging die Erzegung dann bis zum Sonnenuntergang um 18:30 Uhr zurück. Ganz anders am letzten Samstag. Von Wolken verhangen, konnte die Sonne ihre Kraft nie richtig bis auf die Solarzellen bringen. Nur eine Spitze in der Kurve um kurz nach 11 Uhr zeugt von Löchern in den Wolken.

Was in den Übertragungsnetzen passieren könnte

Die GuD-Anlage am Hafen kann zusätzlichen Strom für Münster liefern.

Eine Aufgabe der vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber ist es, eingespeiste und entnommene Energie immer im Gleichgewicht zu halten. Dafür steht ihnen sogenannte Regelenergie zur Verfügung. Das heißt, dass sie konventionelle Kraftwerke – teiles binnen Sekunden, teils binnen weniger Minuten – anweisen können, ihre Stromerzeugung hochzufahren und die fehlenden Mengen einzuspeisen. Reicht das nicht, können die überregionalen Netzbetreiber ihre lokalen Pendants (hier ist das unser Tochterunternehmen münsterNETZ) anweisen, die aus den Übertragungsnetzen bezogene Strommenge zu reduzieren. Dann müssten in Städten möglicherweise einige Gebiete vom Stromnetz getrennt werden.

Sollte diese Anweisung auch für Münster gegeben werden, gibt aber – im gewissen Grenzen – eine andere Möglichkeit: nämlich unser eigenes flexibles Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GuD-Anlage) im Hafen. Anstatt Strom aus dem vorgelagerten Netz zu entnehmen, kann münsterNETZ die GuD-Anlage anweisen, ihre Leistung zu erhöhen und so den benötigten Strom zu Verfügung zu stellen, um die Versorgungssicherheit zu erhöhen. Das Resultat aus Sicht der vorgelagerten Netze ist das gleiche: Münster bekommt weniger Strom aus dem deutschlandweiten Verbundnetz, das hilft den Übertragungsnetzbetreibern, die Stabilität der Netze dann hoffentlich sicherstellen. Das ist allerdings nur innerhalb bestimmter Leistungsgrenzen möglich. Werden diese überschritten, kann es auch in Münster zu Stromausfällen kommen.

Übrigens: münsterNETZ hat mitgeteilt, dass es im Stadtgebiet inzwischen 2.200 Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von 40 MW gibt. Was passiert am Freitag eigentlich, wenn der Mond weiterwandert und die Sonne ab etwa 12 Uhr wieder auf die Module scheint? Klar, dann geht die Leistung wieder schlagartig hoch und es gibt viel mehr Strom in den Netzen. Die Übertragungsnetzbetreiber verfügen dafür über negative Regelenergie: Sie fahren also Großkraftwerke herunter. Alternativ sind aber viele PV-Anlagen bereits so ausgestattet, dass die Netzbetreiber sie aus ihren Leitwarten heraus herunterregeln können – ebenfalls eine Möglichkeit, die Stromnetze stabil zu halten.

Wie wahrscheinlich sind Stromausfälle?

Das weiß keiner genau. Natürlich bereiten sich die Netzbetreiber bereits seit Längerem auf die Sonnenfinsternis vor, Mit Schulungen, verstärkter Besetzung der Warten und der Beschaffung zusätzlicher Regelenergie. Allerdings gibt es keine Erfahrungswerte für die Situation. Die letzte Sonnenfinsternis in Deutschland war 2003, zu einer Zeit, als noch viel weniger PV-Anlagen auf Deutschlands Dächern und Hängen standen. Seitdem wurden viele Anlagen zugebaut und erzeugen mit jedem Sonnenstrahl Ökostrom – zum Beispiel die oben bereits erwähnte Anlage auf der Deponie in Coerde oder die auf unseren Bushallen.

Ein Restrisiko bleibt daher trotz aller Vorbereitungen. Die Wettervorhersage sieht zwischen Flensburg und Frankfurt wolkiges Wetter, nur im Süden lockert es demnach auf. Was bei Astronomen für traurige Blicke sorgt, dürfte bei den Stromnetzbetreibern daher nicht ganz so negativ gesehen werden.