Speicherbedarf Erneuerbare

So, ich habe jetzt noch mal etwas gerechnet zur Speicherfrage der Erneuerbaren Energien - nämlich, wie sich der Mix aus verschiedenen Quellen auf den theoretischen Speicherbedarf auswirkt. Es wurde idealisiert, daß beim Ein- und Ausspeichern keine Verluste anfallen.
Die Datenbasis sind die 1/4h-Daten aus 2016/2017 von entsoe.eu für Deutschland: Netzlast, Wind On- und Offshore, Photovoltaik.
Demnach beträgt der Jahresbedarf summarisch 490TWh.
Würden wir das alles nur mit PV decken, dann bräuchten wir ca. 150TWh Speicher (oberer Rand des Plots), also ein gutes Vierteljahr. Das deckt sich ganz gut mit den 3 Monaten, die ich vor Jahren schonmal aus den Kombikraftwerk-Daten von 2006 abgeschätzt hatte.
Nähmen wir nur Wind (unterer Rand des Plots), dann bräuchten wir zwischen 60TWh (bei 100% Offshore-Wind) und 90TWh (bei 100% Onshore-Wind), also gut ein bis gut zwei Monate.
Der aus Speichersicht optimale Mix liegt mit etwa 40 TWh (1 Monat) bei ca. 30% Solar und 70% Wind, davon möglichst viel Offshore (>90%). Das stimmt ebenfalls gut mit früheren Abschätzungen überein.

Dauerlinien Residuallast (--leistung)

Das ganze regenerative Elend in einem Bild, könnte man dazu sagen: Dargestellt ist Höhe des Stromüberschusses (positiv) oder des Strommangels (negativ) bei angenommener Vollversorgung aus verschiedenen EE-Quellen. Anzustreben wäre natürlich ein Verlauf nahe 0 - es gäbe dann keine oder höchstens kleine Differenzen zwischen Erzeugung und Verbrauch.
Auffällig ist, daß PV mit Abstand die problematischste Quelle darstellt. Sie ist verantwortlich für die größten Überschüsse und Mangelsituationen, sie belastet die Übertragungsnetze am höchsten und sie ist am schwierigsten und teuersten zu speichern, weil die Leistungsüberschüsse extrem sind aber nur selten auftreten. Also z.B. mit Elektrolyse brauchen wir dann mindestens doppelt soviel Elektrolyseleistung wie bei Windenergie, aber diese zusätzlichen Geräteinvestitionen stehen dann 11 von 12 Monaten des Jahres nutzlos rum.
Und genauso sieht es auch aus, wenn man PV-Überschüsse irgendwohin exportieren will: Man muß die Übertragungsnetze doppelt so leistungsfähig auslegen wie bei Windenergie, kann das aber über 90% der Zeit gar nicht nutzen.

Die gefürchtete Dunkelflaute - kein nennenswerter Beitrag aus EE-Quellen - ist also real und keine seltene Ausnahme. Selbst bei 100%-Ausbau stehen wir in etwa die Hälfte der Zeit mit Netzlasten von zig GW da und können sie trotz theoretischer Vollversorgung mangels Wind und Sonne nicht decken. Parallel zu dem ganzen EE-Kram müssen wir also eine von Wind und Sonne unabhängige Notstromversorgung aufbauen und unterhalten.
Zyniker würden anmerken, daß wir diesen kritischen Teil des Projektes glücklicherweise vorgezogen und bereits erfolgreich implementiert haben, so daß das Folgeprojekt "Zusätzliches Installieren einer unzuverlässigen Stromversorgung" eigentlich obsolet ist.

Windstrom-Korrelationen in Europa

Windstrom-Korrelationen (in %) in Europa 2016/17 Datenquelle: European Network of Transmission System Operators for Electricity (entsoe.eu)

     DE  FR  DK  NL  PL  UK  NO  ES  IT
DE  100  46  63  77  67  40  28   3  10
FR   46 100  19  52  18  28  20  37  21
DK   63  19 100  45  56  36  40  -1   1
NL   77  52  45 100  39  48  26   2   6
PL   67  18  56  39 100  24  24  -9   2
UK   40  28  36  48  24 100  35   3   6
NO   28  20  40  26  24  35 100   4  10
ES    3  37  -1   2  -9   3   4 100  28
IT   10  21   1   6   2   6  10  28 100