Ausreichend Strom trotz Dunkelflaute – Wie Kapazitätsmechanismen helfen könnten

Windräder und Solaranlagen liefern inzwischen knapp die Hälfte der jährlichen Nettostromerzeugung in Deutschland und prägen durch ihre wetterbedingte Produktion das Stromsystem [1]. Bestehende Kohle-, Gas- und Pumpspeicherkraftwerke können die Schwankungen in gewissem Maß ausgleichen und auch in windstillen und dunklen Zeiten ausreichend Strom liefern. Mit dem geplanten Ausbau der erneuerbaren Energien und dem beschlossenen Kohleausstieg verändern sich aber die Voraussetzungen [2].

Ein Stromsystem, in dem Solar- und Windkraftanlagen die Haupterzeuger sind, braucht für eine jederzeit sichere Stromversorgung Ausgleichsmechanismen. Dabei kann eine ganze Reihe von Optionen helfen. Beispielsweise könnte sich der Stromverbrauch von Haushalten und Industrien in Zukunft stärker an die Menge des vorhandenen Stroms anpassen – etwa mithilfe von Batterien, industriellen Zwischenprodukten oder Speichertechnologien für Raum- und Prozesswärme. In Situationen, in denen Wind und Sonne über Tage hinweg nicht ausreichend Energie liefern – auch Dunkelflauten genannt [14] – müssen darüber hinaus andere Stromerzeuger einspringen. Nach dem Kohleausstieg können das beispielsweise flexible Wasserstoffkraftwerke, Gas-, Biogas- oder Pumpspeicherkraftwerke sein. Batterien können kürzere Perioden mit geringer Stromerzeugung überbrücken [3][4].

Vor etwa zehn Jahren wurde bereits diskutiert, ob das Strommarkt-Design weiterhin für das hohe Niveau der Versorgungssicherheit sorgen kann, das Firmen und Haushalte in Deutschland gewohnt sind – oder ob es neue finanzielle Anreize für die Ausgleichsmechanismen braucht. Helfen könnten Kapazitätsmechanismen, die dafür sorgen sollen, dass jederzeit genügend Erzeugungs-Kapazitäten für den nachgefragten Strom vorhanden sind. Viele Forschende sahen die Versorgungssicherheit damals noch nicht gefährdet und stuften die Diskussion als verfrüht ein [5][6].

Heute hat sich die Situation jedoch geändert und die meisten Forschenden sind sich einig, dass der Strommarkt angepasst werden sollte. Die Ampelregierung hat die Diskussion wieder angestoßen, welcher Kapazitätsmechanismus für Deutschland am besten geeignet sein könnte [7][8][9][10]. Ob und welche Option weiterverfolgt und umgesetzt wird, muss die kommende Regierung entscheiden. Neben den Kapazitätsmechanismen können weitere Maßnahmen zu einem stabilen System beitragen, etwa der grenzüberschreitende Stromhandel oder der Netzausbau.

Dieses Fact Sheet fasst zusammen, welche Kapazitätsmechanismen für Deutschland diskutiert werden und beleuchtet deren mögliche Vor- und Nachteile.