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Virtuelle Kraftwerke : Windstrom in den Boiler

Energie nach der Laune der Natur: Immer dann, wenn der Wind bläst, muss der erzeugte Strom auch abgenommen werden Bild: ddp

Mit virtuellen Kraftwerken will man Schwankungen beim Angebot von Ökostrom ausgleichen. Dazu müssen viele Kleinstkraftwerke „intelligent“ zu einem System zusammengeschlossen werden.

          Alles hat mal klein angefangen: Das gilt auch für virtuelle Kraftwerke, die ganz und gar nicht so "unecht" sind, wie es der Name suggeriert. Im Gegenteil. Packt jemand ein virtuelles Kraftwerk an der falschen Stelle an, bekommt er einen elektrischen Schlag, oder er holt sich heiße Finger, genau wie beim unsachgemäßen Herumfingern an konventionellen Anlagen. Doch es gibt Unterschiede: Beim virtuellen Kraftwerk hat man es gleich mit einem ganzen Kraftwerkspark und damit mehreren "Gerätschaften" zu tun, während Dampfkraftwerke (ob kohle-, gas- oder ölgefeuert ist egal) mit den Hauptbestandteilen Turbine und Generator recht übersichtlich sind.

          Georg Küffner

          Redakteur im Ressort „Technik und Motor“.

          Mit dem Begriff virtuelles Kraftwerk bezeichnet man den "intelligenten" Zusammenschluss mehrerer, meist kleinerer Kraftwerke, die zudem vergleichsweise weit auseinanderstehen. In einen solchen Verbund passen Windräder, Blockheizkraftwerke (BHKW), Wärmepumpen, Photovoltaik- und Kleinwasserkraftanlagen sowie Biogasreaktoren, die Gasmotoren mit Brennstoff versorgen. Damit sind Virtuelle Kraftwerke von ihrer Struktur her das genaue Gegenteil zu zentral gelegenen Großkraftwerken.

          Der Dachs von Senertec: Viele kleine Anlagen ergeben ein virtuelles Kraftwerk

          Dabei verdanken sie ihr vermehrtes Erscheinen nicht etwa einem wachsenden Unbehagen gegenüber den oligopolistisch organisierten (Groß-)Stromerzeugern. Sie sind vielmehr eine Reaktion auf den stetig steigenden Anteil von Wind- und Sonnenstrom an der Elektrizitätswirtschaft. Denn mit virtuellen Kraftwerken will man den Hauptnachteil von Photovoltaikanlagen und Windrädern ausmerzen, Strom nur unstet zur Verfügung zu stellen.

          Mit Hilfe dieser Verbundlösungen soll das Über- oder Unterangebot an volatilem "Grünstrom" ausgeglichen werden. Immer dann, wenn der Wind nicht ergiebig bläst und Wolken die Sonne verdecken, laufen (gasgefeuerte) BHKW an und pumpen Leistung ins Netz, um dessen Stabilität zu gewährleisten und die Gleichgewichtsfrequenz von 50 Hertz zu halten. Wird dagegen mehr Ökostrom erzeugt als nachgefragt, starten Wärmepumpen und erzeugen heißes Wasser, das für die Zeit der nächsten Flaute in Pufferspeichern eingelagert wird.

          Ausreichend Speichervolumen verfügbar zu haben, erklärt der Virtuelle-Kraftwerks-Experte Hanno Balzer von Vattenfall, sei die Grundvoraussetzung einer erfolgreichen Energiewende. Nicht nur in Deutschland habe man jedoch in den vergangenen Monaten vor allem auf klassische Lösungen gesetzt: Pumpspeicherkraftwerke und Druckluftspeicher. Auch das Erzeugen von Wasserstoff über die Elektrolyse habe man untersucht, ebenso die Möglichkeit, die (künftig einmal massenhaft zur Verfügung stehenden) Batterien von Elektrofahrzeugen zu einem Großspeicher zusammenzuschließen.

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          Die Ergebnisse der Suche seien eher ernüchternd gewesen. Mit keiner dieser Techniken allein könne man das Problem lösen. Häufig lagen die Erwartungen deutlich über den Möglichkeiten, das zeigt das Beispiel Elektromobilität: Wären alle 45 Millionen deutschen Autos nicht mit Verbrennungsmotoren, sondern mit Elektroantrieben ausgestattet, ließen sich bei einer (gut dimensionierten) Speicherkapazität von 20 Kilowattstunden (kWh) je Fahrzeug rund 0,9 Terawattstunden (TWh) Strom unterbringen. Das hört sich nach viel an. Stellt man jedoch die Gesamtstromerzeugung von 534 TWh einem fluktuierenden Ökostromanteil von 189 TWh gegenüber, den die Bundesregierung im "Leitszenario 2009" für 2030 erwartet, wird deutlich, dass nur ein winziger Anteil davon in Autobatterien unterzubringen wäre.

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