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28. Mär. 17

Hellseher der Energiewende

Um die Leitungen stabil zu halten, müssen die Netzbetreiber möglichst heute schon wissen, wie viel Strom morgen erzeugt und verbraucht wird. Ein Experte von TransnetBW erklärt, wie das funktioniert.

Philipp Guthke ist beim baden-württembergischen Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW für die Erstellung von Prognosen für die Erzeugung und den Verbrauch von Strom zuständig. Es ist eine Aufgabe, die im Zuge der Energiewende immer komplexer wird. Allein im Netzgebiet von TransnetBW speisen rund 300.000 Solaranlagen ihren Strom ins Netz ein. Entsprechend stark schwankt die Produktion – je nachdem, ob gerade die Sonne lacht oder Wolken den Himmel verdecken. Energie-Winde hat mit dem Experten darüber gesprochen, wie er in diesem unruhigen Umfeld zuverlässige Prognosen erstellt.

„Zu 100 Prozent richtige Prognosen gibt es nicht“, erklärt Philipp Guthke, der für TransnetBW die zu erwartende Stromerzeugung und den Verbrauch berechnet. Aber die Experten seien schon ziemlich nah dran.

Herr Dr. Guthke, die Stromerzeugung schwankt mit dem Ausbau der wetterabhängigen Wind- und Solarkraft immer stärker. Wie können Sie vorhersagen, wie viel Strom in den nächsten Stunden oder Tagen die Netze flutet? Schauen Sie in den Hundertjährigen Kalender?

Philipp Guthke (lacht): Wir haben tatsächlich einen Bauernkalender im Büro hängen, aber nur aus Jux. Nein, die Prognose basiert vor allem auf unseren IT-Systemen. Wir sammeln Daten aus unterschiedlichen Quellen, die wir von unseren Algorithmen möglichst geschickt weiterverarbeiten lassen, sodass wir daraus eine Vorhersage erstellen können.

Was sind das für Quellen?

Guthke: Wetterdaten von Dienstleistern wie dem Deutschen Wetterdienst zum Beispiel. Wir arbeiten aber auch mit Universitäten und Einrichtungen wie dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme zusammen. In der Regel kaufen wir solche Daten von Drittanbietern ein. Unsere Aufgabe ist es, auf der Basis die nötigen Algorithmen zu entwickeln.

„Je kurzfristiger der Prognosezeitraum ist, desto genauer ist unsere Vorhersage“, sagt Guthke. Für Viertelstundenzeiträume sind die Ergebnisse besonders präzise.

Sie müssen wegen des Ökostrom-Booms dabei immer mehr Variablen im Auge behalten.

Guthke: Richtig, allein in der Solarenergie haben wir im Gebiet von TransnetBW eine Kapazität von gut fünf Gigawatt. Hinzu kommen circa 1,5 Gigawatt Windkraft. Ganz grob gesagt rechnen wir anhand der aktuellen Einspeisung einzelner Referenzanlagen die Leistung aller Anlagen hoch und setzen sie mit weiteren Daten wie der Wetterprognose oder der Leistung konventioneller Kraftwerke in Verbindung.

Und das funktioniert? Die Wettervorhersage im Fernsehen liegt ja gefühlt ständig daneben …

Guthke: Zu 100 Prozent richtige Prognosen gibt es tatsächlich nicht. Die Frage ist nur, wie weit wir danebenliegen – und wenn man sich das anschaut, sind wir eigentlich ziemlich gut. Grundsätzlich gilt: Je kurzfristiger der Prognosezeitraum ist, desto genauer ist unsere Vorhersage. Day-Ahead-Prognosen, also Vorhersagen für den Folgetag, sind schon sehr präzise, noch genauer wird es bei Vorhersagen im Stunden- oder Viertelstundentakt.

Um die Netze stabil zu halten, müssen Sie aber nicht nur wissen, wie viel Strom produziert wird, sondern auch, wie viel benötigt wird.

Guthke: Stimmt, das Netz ist nur dann stabil, wenn exakt so viel Strom hineinfließt, wie verbraucht wird. Den Verbrauch vorherzusagen, ist allerdings vergleichsweise einfach. Der ändert sich zwar langfristig über die Jahre betrachtet, weil die Verbraucher zum Beispiel effizientere Kühlschränke kaufen oder sich Batteriespeicher ins Haus stellen. Kurzfristig gesehen ist er aber erstaunlich stabil – in etwa auf dem Niveau des Vortags, wenn man Wochenenden und Feiertage mal außer Acht lässt.

Wird Ihr Job komplizierter, wenn der Anteil erneuerbarer Energien weiter steigt? Was passiert in einigen Jahren, wenn die Atomkraftwerke abgeschaltet sind, die heute noch für einen wesentlichen Teil der Grundlast sorgen?

Guthke: Man kann schon sagen, dass es früher einfacher war und die Komplexität im Zuge der Energiewende zunimmt. Das Wetter wird einen immer direkteren Einfluss darauf haben, wie viel Strom im Netz ist, und Momente mit einer extremen Belastung werden vermutlich häufiger vorkommen. Auf der anderen Seite werden Batteriespeicher ausgebaut, die dafür sorgen, dass der Strom zeitlich versetzt zur Produktion ins Netz fließt. All das macht die Vorhersage komplexer – aber natürlich nicht unmöglich.

Die vier Netzbetreiber in Deutschland.

Was geschieht eigentlich, wenn Sie mit Ihren Prognosen danebenliegen und zum Beispiel weniger Strom produziert als nachgefragt wird?

Guthke: Dann muss zusätzliche Energie beschafft und die Differenz zwischen Einspeisung und Verbrauch ausgeglichen werden. Dafür steht die sogenannte Regelleistung zur Verfügung. Dahinter verbergen sich Anbieter von Kraftwerksleistung, die kurzfristig einspringen können, um Schwankungen im Netz auszugleichen. Es gibt die Primärreserve, die innerhalb von Sekunden zur Verfügung steht, die Sekundärreserve mit einer Vorlaufzeit von bis zu fünf Minuten und die Minutenreserve mit einer Viertelstunde Vorlauf.

Und wer entscheidet, welches Kraftwerk im Einzelfall zugeschaltet wird?

Guthke: Das übernimmt der Markt. Die Energie wird immer bei dem Anbieter oder Erzeuger eingekauft, der den niedrigsten Preis verlangt.

Das sind gegenwärtig vermutlich die längst abgeschriebenen Atomkraftwerke?

Guthke: Nein, das kann man so nicht sagen. Es hängt immer von der Kalkulation des jeweiligen Anbieters ab. Er muss sich fragen, wo er seinen Strom am besten vermarkten und zu welchem Preis er ihn auf den Markt werfen kann. Die Regelenergie kann von Atomkraftwerke kommen, aber genauso gut auch von Kohle- oder Gaskraftwerken. Auch erneuerbare Energien dienen in gewissem Rahmen bereits zur Bereitstellung von Regelenergie – wobei das etwas schwieriger ist, weil Solar- und Windkraftanlagen wetterabhängig sind.

Die Fragen stellte Volker Kühn.

Volker Kühn
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