Photovoltaik und Windkraft möglichst dezentral ausbauen

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Eine Untersuchung der 100 Prozent erneuerbar Stiftung hat ergeben, dass ein räumlich gleichmäßiger Ausbau von Photovoltaik und Windkraft in Deutschland vorteilhaft für die Systemstabilität ist. Es seien die Effekte der räumlichen Kapazitätsverteilung auf die Erzeugung von Wind- und Solarenergie in Deutschland kombiniert betrachtet worden.Es habe sich dabei gezeigt, dass vor allem der Photovoltaik aufgrund der verlässlichen Erzeugung während der Mittagsstunden im Sommerhalbjahr ein hoher energiewirtschaftlicher Wert zukomme. Dagegen habe sich das Paradigma, die Erzeugung auf die ertragreichsten Standorte zu konzentrieren, bei der Untersuchung als falsch herausgestellt. Ein auf wenige Standorte konzentrierter Ausbau der erneuerbaren Energie sei problematischer für die Systemstabilität, als wenn Photovoltaik- und Windkraftanlagen räumlich gleichmäßig verteilt seien, so ein Ergebnis der Studie.

Insgesamt habe sie auch gezeigt, dass Photovoltaik und Windkraft sehr kompatibel sind. „Die Windenergieerzeugung ist auf beträchtlichem Niveau negativ korreliert mit Solarzeugung. Mit anderen Worten das Ausgleichspotenzial zwischen Wind und Sonne ist erheblich“, heißt es in der Studie. Dies hätten auch bereits Erhebungen des Reiner-Lemoine-Instituts gezeigt, die das Zusammenspiel der Technologien in Mitteldeutschland untersucht hatten. Dies werde durch die nun vorlegte Untersuchung bestätigt und sei auch generell zutreffend. „Eine zeitgleiche maximale Einspeisung von Windenergie und Photovoltaik wurde für keine einzige Stunde im gesamten Untersuchungszeitraum festgestellt. Das anzustrebende Verhältnis zwischen Windenergie und Photovoltaik ist daher in weiteren Studien zu bestimmen und sollte insbesondere auf regionale Lastprofile zugeschnitten sein“, heißt es in der aktuellen Untersuchung dazu.

Eine zweite wichtige Frage sei gewesen, welche Folgen die räumliche Verteilung der Photovoltaik- und Windkraftanlagen auf die Residuallast in einem Energiesystem mit hohem Anteil Erneuerbarer habe. Dabei habe sich gezeigt, dass ein Ausbau konzentriert auf wenige Standorte nicht der bevorzugte Ausbaupfand sein sollte. „Zwar werden höhere Energiebeiträge bei der gezielten Konzentration der Kapazitäten auf die jeweils besten Standregionen erwirtschaftet. Jedoch ist die verbleibende Residuallast bei einer ungleichen Verteilung der Erzeugungskapazitäten im Mittel höher“, so das Ergebnis bei einem Vergleich von drei Szenarien, bei denen jeweils 80 Gigawatt Photovoltaik- und Windkapazitäten einbezogen worden seien. Dies ergebe sich insbesondere aufgrund der häufiger auftretenden Überschüsse, die bei einer räumlichen Konzentration der Kapazitäten zudem höher ausfielen.

Für die Untersuchung hat die 100 Prozent erneuerbar Stiftung 30-Onshore- und zwei Offshore-Windenergie-Standorte ausgewählt, denen jeweils die Strahlungswerte von mindestens einer benachbarten Messstation des Deutschen Wetterdienstes zugeordnet worden seien. Aus den jeweiligen, stundenscharf ermittelten Windgeschwindigkeiten und Solareinstrahlungen seien dann die Erzeugungsdaten generiert worden. (Sandra Enkhardt)