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Dunkelflaute – was ist das?
Wer sich für einen dynamischen Stromtarif mit Smart Meter als technische Grundlage entscheidet, entscheidet sich gleichzeitig für mehr günstigen Strom. Doch nicht nur das: Dieser günstige Strom ist in der Regel auch grüner. Dies liegt daran, dass zu den Zeiten, in denen der Strom besonders günstig ist, auch mehr Strom aus Erneuerbaren Energien stammt. Denn das ist das langfristige Ziel Deutschlands: Immer mehr Strom aus Wind und Sonne.
Viel Strom aus Erneuerbaren Energien bedeutet, dass die Preise an der Strombörse sinken. Im Winter allerdings tragen Sonne und Wind deutlich weniger zum Bedarf bei – was allgemein auch als „Dunkelflaute“ bezeichnet wird. Eine klare, einheitliche Definition gibt es für den Begriff nicht. Oft ist in der Energiewirtschaft aber ebendieser Zustand gemeint, bei dem sich wenig Strom aus Erneuerbaren im Strommix befindet. Grund dafür sind anhaltende Dunkelheit sowie Windstille. Wo genau die Schwelle für „wenig“ liegt, wird immer anders definiert. So legen einige Experten sie bei 20 % des Bedarfs an, andere erst bei 10 %. Diese Flaute aufgrund von Dunkelheit und zugleich auftretender Windstille ist besonders kritisch, wenn sie über mehrere Tage hinweg andauert.
Was die Studienlage zu Dunkelflauten sagt
Es gibt verschiedene Studien, die Dunkelflauten untersucht haben. So wurde beispielsweise in den Environmental Research Letters eine Studie veröffentlicht, die längere Dunkelflauten im Zeitraum von 1980 bis 2019 untersucht hat. In diesem Zeitraum von knapp 40 Jahren traten Dunkelflauten von etwa fünf aufeinanderfolgenden Tagen im Schnitt nur einmal pro Jahr auf. Dunkelflauten von knapp acht Tagen hingegen kamen nur alle 10 Jahre einmal vor.
Eine Studie von Energy Brainpool aus dem Jahr 2017 zeigt, dass im Zeitraum von 2006 bis 2016 eine zweiwöchige Dunkelflaute in Deutschland durchschnittlich alle zwei Jahre auftrat.
Analysen des Deutschen Wetterdienstes von 1995 bis 2015 zeigen ähnliche Ergebnisse. In dem Zeitraum gab es im Schnitt zwei Mal pro Jahr Situationen, in denen Wind- und Solarstrom gleichzeitig für mehr als 48 Stunden niedrig waren. Insgesamt zeigt die Studienlage: Dunkelflauten treten generell nur selten und über das Jahr hinweg verteilt auf.
Die Rolle des europäischen Verbundnetzes
Könnte es nun aufgrund von Dunkelflauten in Deutschland zu Versorgungsengpässen kommen? Bereits 2017 hat das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (Fraunhofer IWES) dies anhand europäischer Wetterdaten aus sieben Jahren untersucht. Das Ergebnis: Auch bei einer vollständigen Versorgung aus Windenergie und Photovoltaik bleibt die Stromversorgung in Europa sehr zuverlässig.
Die Forscher haben dabei einen grenzüberschreitenden Kraftwerks- und Speichereinsatz im europäischen Verbundnetz angenommen. Größere Importe erneuerbarer Energie aus anderen Teilen Europas wären hier also denkbar. Hierfür gibt es bereits Beispiele, wie das Netzausbauprojekt NordLink. Ein gemeinsamer Markt steigert nicht nur die Versorgungssicherheit, sondern kann auch einen Beitrag für bezahlbare Energie leisten.
Ebenso ist laut den Forschern eine Kopplung des Stromsektors mit flexiblen Stromverbrauchern im Wärme- und Transportsektor notwendig wie Batteriespeichern in Fahrzeugen. Auch hier spielt die flächendeckende Ausstattung mit Smart Metern wieder eine Schlüsselrolle, denn nur so kann der Stromverbrauch flexibler und transparenter ausgestaltet werden.
Wie werden Dunkelflauten überbrückt?
Langfristig soll ein immer größerer Anteil der Energie aus Erneuerbaren Energien stammen. Ein steigender Ausbau wird entsprechend von der Bundesregierung angestrebt. Allerdings muss es Möglichkeiten zur Überbrückung geben, wenn die erneuerbare Stromerzeugung gering ist – vor allem im Spätherbst und Winter.
Durch den weiteren Ausbau Erneuerbarer Energien ist zukünftig mit immer mehr verfügbarem Strom aus diesen Quellen zu rechnen. Eine komplette „Flaute“ wird so weniger wahrscheinlich.
Derzeit können in der Regel fossile Kraftwerke Flauten ausgleichen. An einer Art Back-up-Kraftwerke führt auch zukünftig wohl kein Weg vorbei. Um die Klimaziele dennoch zu erreichen, müssten diese Kraftwerke witterungsunabhängig und CO2-arm produzieren können. Das könnten beispielsweise flexible Gaskraftwerke oder Wasserkraftwerke sein.
Was bedeuten Dunkelflauten für dynamische Stromtarife?
Das Jahr 2024 hat gezeigt, wie sehr sich dynamische Stromtarife lohnen können. Denn: Trotz Dunkelflauten wurden so viele Negativpreise wie noch nie verzeichnet. Insgesamt kam Deutschland im letzten Jahr auf 457 Negativpreisstunden. Rund 60 weitere Stunden lagen um Null Euro pro Megawattstunde („Nullwerte“). Es gibt entsprechend für Verbraucher ein großes Potenzial zum Sparen. Dennoch ist eine vorsorgliche Vorbereitung auf Dunkelflauten sinnvoll.
Denn: Für Verbraucher mit dynamischen Stromtarifen bedeuten Dunkelflauten in erster Linie steigende Strompreise. Grund dafür ist, dass weniger günstiger Strom aus Erneuerbaren Energien verfügbar ist und teurere konventionelle Kraftwerke einspringen müssen. Die resultierenden höheren Börsenpreise erfordern eine vorausschauende Planung, um die Energiekosten zu minimieren.
Mit einem dynamischen Stromtarif und einem Smart Meter, beispielsweise von inexogy, können sich Verbraucher frühzeitig auf Dunkelflauten vorbereiten. So kann das Energieportal als Tool dabei unterstützen, um sich auf kurzfristige Dunkelflauten vorzubereiten. In Zeiten, zu denen eine Dunkelflaute herrscht, sind die Strompreise am Strommarkt teurer. Die Preise für den folgenden Tag sind ab 14 Uhr am Vortag einsehbar – sodass Verbraucher sich entsprechend vorbereiten können. Große Lasten sollten, wenn möglich, verschoben werden. Diese Lösung ist vor allem dann sinnvoll, wenn die Flaute nur Stunden andauert.
Für längere Phasen von sonnen- und windarmer Energie stellen Energiespeicher wie Batteriesysteme eine gute Lösung dar. Diese können automatisiert mit grünem, günstigem Strom geladen werden und stehen dann während einer Dunkelflaute zur Verfügung. Ein Heim-Energiemanagementsystem (HEMS) unterstützt dabei ein effizientes Lastmanagement.
Insgesamt zeigt sich, wie wichtig flexible Energiesysteme und Speicherlösungen sind. Verbraucher, die diese Technologien nutzen, können auch Dunkelflauten gelassen entgegensehen.
Welche Rolle spielen Smart Meter bei der Bewältigung von Dunkelflauten?
Smart Meter spielen eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung von Dunkelflauten. Denn: Sie erfassen Verbrauchsdaten in Echtzeit und ermöglichen so eine präzise Steuerung von Energieverbrauch und Einspeisung. Dadurch können Lastspitzen vermieden und der Verbrauch flexibel an die jeweils aktuelle Netzsituation angepasst werden.
Intelligente Messsysteme unterstützen zudem die effiziente Integration von Energiespeichern, indem sie deren Nutzung optimieren und eine gezielte Steuerung ermöglichen. Die ermöglichte Nutzung von dynamischen Stromtarifen motiviert Verbraucher zudem, energieintensive Tätigkeiten in günstigere Zeiten zu verschieben. Darüber hinaus helfen Smart Meter Netzbetreibern, Engpässe zu erkennen und zu beheben. Dies wird durch die steigende Anzahl steuerbarer Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpen oder Wallboxen immer wichtiger.
Letztlich tragen intelligente Messsysteme wesentlich dazu bei, die Versorgungssicherheit auch während Dunkelflauten zu gewährleisten.
Quellen
LinkedIn. Post von Dirk Middendorf (Stadtwerke-Geschäftsführer) vom 16.12.2024.
Environmental Research Letters. Frequency and duration of low-wind-power events in Germany.
Energy Brainpool. Kalte Dunkelflaute. Robustheit des Stromsystems bei Extremwetter.
Fachagentur Wind und Solar. Kein Versorgungsengpass trotz Dunkelflaute.
Deutschlandfunk. Die Auswirkung der Dunkelflaute auf die deutsche Energiewende.
EnBW. Ein Strom-Highway für ganz Europa: Das europäische Stromnetz.
