Für das Klima war es eine gute Nachricht: Der deutsche Strommix basiert mittlerweile zu 56 Prozent auf erneuerbaren Energien. Allein 45 Prozent des verbrauchten Stroms steuerten im vergangenen Jahr Wind- und Solarenergie bei. Das weckt allerdings auch Sorgen vor Zeiten, in denen weder der Wind weht noch die Sonne scheint. Von sogenannten »Dunkelflauten« ist gerne die Rede. Doch wie häufig kommt dieses Phänomen eigentlich vor?
KfW Research, das volkswirtschaftliche Kompetenzzentrum der Förderbank KfW, hat nachgerechnet und dazu die Daten der Bundesnetzagentur zum Strommarkt analysiert. Ergebnis: Dass ungünstige Bedingungen für Wind und Sonne zeitgleich auftreten, gab es in Deutschland in den vergangenen drei Jahren im Schnitt nur an rund 15 Tagen im Jahr. Das sind rund vier Prozent aller Tage. An ihnen wird aktuell zum Beispiel mehr Strom aus dem Ausland importiert oder mehr fossiler Strom im Inland erzeugt. In der Regel aber ergänzen sich die beiden Erneuerbaren: »Die höchste Sonnenausbeute gibt es tendenziell an Tagen mit wenig Wind – und andersherum«, heißt es in der Studie.
Der Ausbau der Anlagen zeigt den Autoren zufolge ebenfalls Wirkung, denn es werde immer seltener nur wenig Wind- und Solarstrom bereitgestellt. Konkret lag deren gemeinsamer Anteil am deutschen Strommix im vergangenen Jahr nur an 16 Tagen unter 15 Prozent – 2021 waren es mit 31 Tagen noch fast doppelt so viele. »Der starke Ausbau von Wind- und Solarenergie stellt kein Klumpenrisiko für Deutschland dar«, erläutert Dr. Dirk Schumacher, Chefvolkswirt der KfW. »Beide Energieformen wirken effektiv zusammen.«
Grund dafür sind die unterschiedlichen Erzeugungsprofile, zum Beispiel im Tagesverlauf: Während die Sonne nur tagsüber Strom liefert und ihren Höhepunkt um den Mittag herum erreicht, weht der Wind über Tag gleichmäßiger und liefert meist in der Nacht etwas höhere Stromerträge. Dadurch federt Windenergie die Schwankungen der Photovoltaik ab, wenn auch die größten gemeinsamen Anteile in der Mittagszeit bestehen bleiben. Auch im Verlauf der Jahreszeiten ergänzen sich beide Energiequellen gut: Die Sonne erreicht ihr Maximum im Sommer, mehr Wind gibt es dagegen im Winterhalbjahr. Allerdings ist das Zusammenspiel auch hier nicht perfekt, sodass im Winter insgesamt weniger Strom aus Wind und Sonne erzeugt wird. Entsprechend liegen die sowohl wind- als auch sonnenarmen Tage typischerweise zwischen November und Februar. Für diese Zeiten werde es laut KfW weiterhin Reservekapazitäten geben müssen, um die Versorgung sicherzustellen.
»Perspektivisch könnte die Stromerzeugung aus Biomasse noch gezielter zu Zeiten mit wenig Wind und Sonne zum Einsatz kommen«, erklärt Dr. Dirk Schumacher. Auch neue Gaskraftwerke, mittelfristig mit Wasserstoff betrieben, könnten längere wind- und sonnenarme Zeiten überbrücken. Um das Stromangebot im Tagesverlauf zu optimieren, sind dagegen mehr Batteriespeicher und eine Flexibilisierung der Stromnachfrage Teil der Lösung. So setzen etwa zeitvariable Stromtarife die nötigen Preisanreize, um die Nachfrage in Zeiten hoher Grünstrom-Erzeugung zu verlagern. Verbraucher:innen, die zum Beispiel über Mittag ihr Elektroauto laden, können so direkt von der preissenkenden Wirkung der Erneuerbaren profitieren. Auch große Batteriespeicher nutzen diesen Effekt, indem sie laden, wenn viel Ökostrom verfügbar ist und die Preise senkt. Damit schützen sie zugleich das Netz vor Engpässen. Ist die Nachfrage hoch und das Angebot knapp, wird der Ökostrom wieder entladen.