Die Solarenergiegewinnung aus Kohle in Europa deckt Mängel im Energiesystem auf

Der Übergang der Europäischen Union zu sauberer Energie markierte im Mai einen Meilenstein, als Solarpaneele zum ersten Mal mehr Strom erzeugten als alle Kohlekraftwerke der Union – und das, bevor die Sommersonne die Produktion noch weiter ankurbelte.

Während die rasante Ausweitung der Solarenergie ein gutes Zeichen für die Bemühungen ist, fossile Brennstoffe zu ersetzen, hat der Durchbruch auch Mängel im Energiesystem offengelegt. An einigen der sonnigsten Tage im Mai drehten die Strompreise ins Negative, da die Netzbetreiber Schwierigkeiten hatten, den Anstieg zu bewältigen.

„Diesen Sommer werden wir wie eine Postkarte aus der Zukunft betrachten müssen“, sagte Kesavarthiniy Savarimuthu, Analyst bei BloombergNEF. „Die größte Botschaft wird sein: Wir sind nicht bereit.“

Obwohl Solarenergie eine schnelle und einfache Lösung war, um auf die Energiekrise des letzten Jahres zu reagieren, die durch die Bemühungen Russlands, die Erdgasvorräte zu verknappen, ausgelöst wurde, besteht der Nachteil darin, dass die Technologie in sonnigen Monaten am besten funktioniert, wenn die Nachfrage normalerweise geringer ist. Systeme zur Speicherung dieser Energie in Batterien oder durch die Erzeugung von grünem Wasserstoff sind nicht weit genug fortgeschritten, um zu ermöglichen, dass die Sommersonne nachts das Licht anlässt oder im Winter zum Heizen von Häusern beiträgt.

Nirgendwo sind der Solarboom – und die Anpassungsrisiken – deutlicher zu erkennen als in den Niederlanden. Auf 100.000 Einwohner der Niederlande kommen über 100 Megawatt Solarmodule, doppelt so viel wie im sonnigen Spanien und mehr als dreimal so viel wie in China – dem mit Abstand weltweit führenden Solarkraftwerk.

Der Anspruch der Niederlande, das dichteste Solarnetz der Erde zu sein, ist vor allem der langjährigen staatlichen Unterstützung zu verdanken. Das Programm belohnt Haushalte für die Installation von Solarpaneelen, wobei jedes Watt Strom die Stromrechnung ausgleicht, unabhängig davon, ob die Nutzung mit den sonnigsten Tageszeiten übereinstimmt.

„Die niederländische Regierung hat dies getan, um Solarpaneele zu fördern, aber es ist etwas zu erfolgreich“, sagte Jorrit de Jong, Sprecher des niederländischen Stromnetzbetreibers TenneT, der über sieben Solarpaneele auf dem Dach verfügt, die mindestens 80 % seines Jahreshaushalts produzieren Stromverbrauch. „Wenn ich meine Wäsche wasche oder mein Auto auflade, wenn die Sonne nicht scheint, ist das für mich egal, weil ich von meinem Energieversorger bezahlt werde.“

Die Regierung in den Niederlanden plant, das System ab 2025 zu ändern. Nach neuen Regeln könnten Haushalte, die Strom ins Netz zurückspeisen, einen sinkenden Betrag von ihrer Jahresrechnung abziehen. Bis 2031 würden die Erzeuger nur noch von dem Strom profitieren, den sie tatsächlich verbrauchen, und für etwaige Überschüsse keine Vergütung erhalten.

In ganz Europa folgen Menschen dem niederländischen Beispiel. Seit Beginn der russischen Invasion in der Ukraine hat die Installation von Solarpaneelen in der EU zugenommen. Im Mai stieg die Produktion im Vergleich zum Vorjahr um 10 % auf den Rekordwert von 27 Terawattstunden.

Im Gegensatz zu Windkraft, Wasserkraft oder Geothermie hat Solarenergie den entscheidenden Vorteil, dass sie schnell installiert werden kann. Alles, was es braucht, ist ein Anreiz für Hausbesitzer oder Immobilienunternehmen, Dächer in Mini-Energieparks umzuwandeln. Aber Stromnetze wurden um riesige Generatoren herum aufgebaut, die mit den Netzbetreibern zusammenarbeiten konnten, um die Netze im Gleichgewicht zu halten. Ein stärker verteiltes System ist schwieriger zu verwalten und wird diesen Sommer ernsthaft getestet.

Während die Rekordproduktion von Solar- und Windenergie in diesem Jahr in beeindruckendem Tempo dazu beigetragen hat, Kohle- und Gaskraftwerke zu verdrängen, hat die EU noch einen langen Weg vor sich, um ihr Ziel, bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen, zu erreichen. Deutschland steht mit noch mehr unter Druck Europas größter Strommarkt strebt bis 2035 ein dekarbonisiertes Netz an. Um dorthin zu gelangen, ist nicht nur ein massiver Ausbau sauberer Energie erforderlich, sondern auch Veränderungen, die den Verbrauch besser an die Erzeugung anpassen.

Es gibt bereits Anzeichen für ein Missverhältnis zwischen Angebot und Nachfrage. Am vergangenen Wochenende drehten die Strompreise zeitweise ins Negative, da die Solarproduktion in Deutschland, Europas größtem Produzenten, einen Rekord erreichte. Negative Preise sind keine Seltenheit und stehen typischerweise im Zusammenhang mit starker Winderzeugung in der Nacht oder an Wochenenden, wenn die Nachfrage gering ist.

Bei einem Stromanstieg müssen die Versorger den Verbrauchern Geld für den Stromverbrauch zahlen. Das bedeutet nicht, dass 100 % des Stroms aus erneuerbaren Energien stammt. Einige konventionelle Anlagen können nicht flexibel ein- und ausgeschaltet werden oder müssen laufen, um die Netzstabilität aufrechtzuerhalten.

Zunehmende Preisschwankungen und anhaltend niedrige oder negative Zinssätze während der Spitzenproduktionszeiten für erneuerbaren Strom könnten weitere Investitionen gefährden, so Axel Thiemann, Vorstandsvorsitzender von Sonnedix, einem der größten Solarentwickler Europas.

Seit Ende 2021 hat Sonnedix seine Pipeline an europäischen Projekten etwa verdoppelt, Thiemann warnte jedoch, dass die Entwicklung ohne Änderungen im Energiemanagement schwieriger werden werde.

„Je mehr Investitionen getätigt werden, desto gesättigter wird das Netz zu bestimmten Tageszeiten im Sommer“, sagte er in einem Interview. „Selbst wenn unbegrenzt viele Solarprojekte zugelassen sind, werden diese nicht gebaut, es sei denn, es gibt einen klaren Weg zur Markteinführung.“

Eine bessere Bewältigung des Auf und Ab der erneuerbaren Energieerzeugung erfordert eine neue Art von Flexibilität im Stromsystem, die nicht notwendig war, als der gesamte Strom aus einigen wenigen riesigen Kraftwerken für fossile Brennstoffe und Kernkraftwerke stammte, die je nach Bedarf hoch- oder runtergeregelt werden konnten .

„Unser aktuelles Stromsystem war nicht für solche Flexibilitätsanforderungen ausgelegt“, sagte Thorsten Lenck, Projektmanager beim Berliner Think Tank Agora Energiewende.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Anpassung. An das Stromnetz angeschlossene Batterien könnten während der sonnigsten oder windigsten Zeit des Tages Strom nutzen, um ihn zu verkaufen, wenn die erneuerbaren Energien nicht so viel produzieren. Verbraucher könnten auch dazu angeregt werden, in Zeiten der Spitzenproduktion Strom zu verbrauchen. Dies könnte besonders wichtig sein, da immer mehr Elektrofahrzeuge auf die Straße kommen und Haushalte von herkömmlichen Heizkesseln auf Wärmepumpen umsteigen.

„Wir werden in diesem Sommer eine beispiellose Menge an Solarenergie produzieren, und das wird tendenziell die Volatilität der Strompreise erhöhen“, sagte Joke Steinwart, Analyst bei Aurora Energy Research. „Das bietet große Chancen für flexible Technologien wie Batterien.“