Nachhaltiger Umgang mit überschüssigen Windstromanteilen - Vorstudie

  • Projekt-Nr.1172 B
  • Laufzeit 09/2010 - 04/2012

Die potentielle Stromerzeugung aus den bis zum 30.06.2010 in Deutschland installierten Windenergieanlagen (26,4 GW) beträgt laut Deutschem Windenergie Institut (dewi) etwa 47,9 Mrd. kWh, Tendenz steigend. Für die Zukunft ist von einem verstärkten Ausbau der Windenergie auszugehen, um die politischen Klimaschutzziele zu erreichen. Legt man die aktuelle "Leitstudie 2010" (Szenario A) des Bundesumweltministeriums zugrunde, so wird die Windenergie im Jahr 2030 (2050) mit rund 182 TWh (261 TWh) zur Stromerzeugung beitragen und ihren Ertrag im Vergleich zu heute um einen Faktor 3,8 (5,4) steigern. Der größte Zuwachs der Windenergie wird dabei zum einen über das Repowering und zum anderen über die Erschließung der offshore Windpotenziale erwartet. Damit vergrößern sich perspektivisch die Entfernungen zwischen den Schwerpunkten der Stromerzeugung aus Windenergie (vornehmlich im Norden bzw. der Küste vorgelagert) und den Verbrauchszentren (vornehmlich in NRW und Süddeutschland). Vor diesem Hintergrund stellt sich die zentrale Frage, mit welchen technischen und strukturellen Maßnahmen ein Ausgleich zwischen Angebot und Nachfrage am besten herbeigeführt werden kann.

Das Ziel dieser Untersuchung ist, folgende Leitfragen zu beantworten:

  • In welchem Umfang (Höhe und Häufigkeit sowie zeitliche und räumliche Verteilung) ist bis zum Jahr 2030 (plus Ausblick bis 2050) mit temporären Überschüssen an Windstrom in Deutschland bzw. im deutschen Stromnetz zu rechnen?
  • Welche Auswirkungen kann diese Entwicklung auf das gesamte elektrische Energiesystem (insbesondere Stromnetz) haben?
  • Welche Lösungsoptionen stehen wann und in welchem Umfang für den künftigen Umgang mit hohen Windstromanteilen bzw. auftretenden Windstromüberschüssen zur Verfügung?
  • Welche spezifischen Vor- und Nachteile ergeben sich bei einer stark stromorientierten Vorgehensweise, wie sie bisher verfolgt wird, im Vergleich zu einer stärkeren Einbeziehung von Speicher-, Ausgleichs- und Regeloptionen, die z. B. auf Wasserstoff basieren?
  • Wie schneiden die verschiedenen Optionen in den drei Nachhaltigkeitsdimensionen Ökologie, Ökonomie und Gesellschaft ab?
  • Welche Strategien lassen sich darauf aufbauend für einen nachhaltigen Umgang mit Windstromüberschüssen ableiten?
  • Welche offenen Fragen bezogen auf einen nachhaltigen Umgang mit Windstromüberschüssen bleiben bestehen oder tauchen auf?