Droht ein Blackout? - scinexx | Das Wissensmagazin
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Wie wirkt sich die Sonnenfinsternis auf das Stromnetz aus?

Droht ein Blackout?

Sollten am Vormittag des 20. März Wolken den Himmel verdecken, wäre dies für viele SoFi-Fans ziemlich enttäuschend. Die Stromkonzerne und Netzbetreiber allerdings dürften eher erleichtert sein. Denn ist es wolkig, dann wirkt sich der leichte Lichtabfall nur wenig auf die Stromproduktion durch Solaranlagen aus, denn da speisen sie ohnehin nur wenig Strom ins Netz ein.

Bei strahlender Sonne macht sich die Sonnenfinsternis auch im Stromnetz bemerkbar - in der abrupt abfallenden Einspeisung von Solarstrom. © freeimages

Plötzlicher Abfall

Scheint die Sonne jedoch ungetrübt, wie auch im letzten Jahr am 20. März, dann hätte die partielle Sonnenfinsternis schon deutlichere Folgen. Die leichte Verdunklung durch den vorüberziehenden Kernschatten reicht bereits aus, um die Leistung der deutschen Photovoltaikanlagen messbar zu senken. Wie viel dies ausmachen könnte, haben unter anderem Forscher der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin ausgerechnet.

Während der Phase der Verdunklung sinkt demnach der Ertrag der rund 1,4 Millionen Photovoltaikanlagen in Deutschland von durchschnittlich 17,5 Gigawatt Leistung auf nur noch 6,2 Gigawatt – wohlgemerkt nur an einem sonnigen, wolkenlosen Vormittag. Ist die Sonnenfinsternis dann gegen 12:00 Uhr vorbei, steigt die Leistung wieder bis auf knapp 25 Gigawatt an. Das ist mehr als zuvor, weil die Sonne mittags höher steht und mehr Strahlung einfällt.

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Das Problem ist die Schnelligkeit

Prinzipiell sind solche Schwankungen kein Problem, denn auch unter normalen Bedingungen schwankt je nach Wetter die einfallende Lichtmenge und damit auch die Leistung der Anlagen. Bei der Sonnenfinsternis aber geschieht dies sehr schnell und in ganz Deutschland fast gleichzeitig. Innerhalb von fünf Minuten kann sich die Leistung sogar um bis zu 15 Gigawatt verringern oder um gut 20 erhöhen, wie Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ermittelten.

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Die dabei auftretenden Gradienten überschreiten dabei die typischen Extremwerte normaler Wetterschwankungen. Um diese abzufangen, müssen die Strombetreiber mehr Strom aus anderen Quellen einspeisen – und das möglichst so schnell, dass sich das plötzliche Absacken der Spannung nicht bemerkbar macht. Für die Netzbetreiber bedeutet dies mehr Aufwand, Strom muss schnell umgeleitet, Kraftwerke hinzugeschaltet werden. Um das zu bewerkstelligen, werden mehr Mitarbeiter als üblich die Netzstabilität überwachen.

Konventionelle Kraftwerke und die Windkraft können den plötzlichen Abfall beim Solarstrom ausgleichen. © freeimages

Genügend Ausgleichs-Kapazitäten

Angst vor einem Netzblackout müssen die Deutschen aber trotzdem nicht haben. „Unsere Analysen zeigen, dass der konventionelle Kraftwerkspark und insbesondere die flexiblen Pumpspeicherkraftwerke technisch in der Lage sind, diese zeitlichen Änderungen der PV-Leistung auszugleichen“, erklärt Bruno Burger vom Fraunhofer ISE. „Zudem sind auch Windenergieanlagen und große PV-Anlagen technisch in der Lage, ihre Einspeiseleistung in kürzester Zeit zu reduzieren und dadurch zur Systemstabilität beizutragen.“

Hinzu kommt, dass die Spannung im Netz – beispielsweise am Anschlusspunkt einer Solaranlage, schon an normalen Tagen weitaus stärkere Fluktuationen durchmacht als die durch die Sonnenfinsternis verursachte. „Daher wird es auch auf dieser Ebene zu keiner System-Instabilität kommen“, so die Fraunhofer-Forscher. Zumal der Abfall der Leistung in diesem Falle auf die Minute vorhersehbar und damit schon im Vorhinein planbar ist.

Selbst bei wolkenlosem Himmel können wir uns demnach unbesorgt an der Sonnenfinsternis erfreuen. Ein „Stromloch“ oder gar Blackout ist eher nicht zu befürchten.

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Nadja Podbregar
Stand: 18.03.2015

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Sonnensichel über Deutschland
Sonnenfinsternis am 20. März 2015

Livestreams und Veranstaltungen
...rund um die Sonnenfinsternis

Was, wann, wo?
Der Ablauf der Sonnenfinsternis

Partiell oder total?
Die Geometrie der Sonnenfinsternis

Wie schütze ich meine Augen?
Warum Sonnenbrillen, berußtes Glas und CDs tabu sind

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Wie selten ist eine totale Sonnenfinsternis?
Von Knoten, Orten und Schattenpfaden

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