Montag, 14. April 2025: Energiepolitik: Windräder versus PV-Anlagen

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Bisher hielt ich Großbatteriesysteme zum Speichern von Energie für zu teuer und somit nicht realisierbar. Das hat sich geändert. Offensichtlich gibt es bei den Batteriekomponenten einen Preisverfall, was die Sache für Investoren sehr attraktiv macht. Wie üblich schauen wir uns aber zunächst die Technik an, die benötigt wird:

• Batterien
• Gleichrichter
• Wechselrichter
• Transformatoren

Klingt übersichtlich, ist es eigentlich auch. Die Zeit der Pumpspeicherwerke scheint vorbei zu sein. Nachts mit überschüssiger Energie Wasser in Rohren von einem unteren See in einen höher gelegenen See zu pumpen, um im Bedarfsfall dann die Rohre nach unten zu öffnen, um mit dem herabschießenden Wasser Turbinen zu betreiben und die Energie des Wassers in elektrische Energie umzuwandeln – das klingt jetzt eher nach Uralt-Technologie.

Die Großbatteriespeicher haben unglaubliche Vorteile. Sie reagieren innerhalb von Zehntelsekunden. Sie tun automatisch immer das Richtige. Überschüssige Energie (Wechselstrom) wird gleichgerichtet und in die Batterien hineingepumpt. Bei Bedarf wird den Batterien die Energie entnommen, in Wechselstrom verwandelt und in das öffentliche Netz eingespeist. Baut man hier ausreichend Kapazitäten auf, dann könnte es in Zukunft nicht mehr notwendig sein, dass große PV-Anlagen oder Windräder zwangsabgeschaltet werden, weil in den Netzen zu viel Energie ist.

Ärgernis Zwangsabschaltung

Damit würde ein großes Ärgernis aus dem Weg geräumt werden, nämlich das, dass eine Anlage bereitsteht, um Energie einspeisen zu können, es aber nicht darf. Je nach Vertrag führt das zu Einnahmeverlusten des Betreibers bzw. zu Entschädigungszahlungen durch uns Steuerzahler. Diese nicht zufriedenstellende Situation wird es vielleicht bald nicht mehr geben. Sowohl Betreiber von Windrädern als auch die Betreiber von PV-Anlagen werden in diesem Moment, wo Großbatteriespeicher erschwinglich erscheinen, ihre Taschenrechner anwerfen und zum Glühen bringen. Und Großinvestoren sind ebenfalls am Start, die ausschließlich damit beschäftigt sind, Flächen zu pachten, um dort Batteriegroßspeicher zu errichten. Wer also an der Börse aktiv ist, der sollte schnell schauen, welche Firmen die Batterien herstellen. Der Installationsaufwand erscheint übersichtlich. Ein Fundament je Batterie-Container+Trafo. Zaun drumrum, Überwachungskameras. Das war es fast. Wenn die Anlage zudem neben einem Umspannwerk steht, ist die Leitungsverlegung ein Kinderspiel.

Auch das 50Hz-Frequenzproblem wäre Geschichte.

Eines der größten Themen der Netzbetreiber ist die Frequenzstabilität. Die Netzfrequenz muss nahezu exakt bei 50 Hertz liegen, sonst droht Ungemach. Faktisch alle elektrischen Geräte „erwarten“ 50Hz. Geräte, die ein Schaltnetzteil habe, also mit Gleichstrom arbeiten, sind bezüglich der Frequenz aber tolerant. Ein Frequenzabfall wäre eher ein Signal von Überlast oder einem Ausfall von Großkraftwerken. Abschaltungen wären die Folge. Das wollen wir auf gar keinen Fall. Deshalb sind Großbatteriesysteme die richtige Lösung für die Sicherstellung der Netzstabilität.

Wie verdienen Investoren ihr Geld?

Das Prinzip ist einfach. Ist die Energie an den Strombörsen günstig, wird Energie eingekauft, um die Batterien zu laden. Steigt der Bedarf von Energie im Netz, steigen auch die Preise. Jetzt wird die Energie teurer verkauft, als man sie eingekauft hat. Die Differenz ist der Gewinn – abzüglich aller Erhaltungskosten. Ein kluges Management aller Beteiligten sichert somit eine stabile Energieversorgung und macht Deutschland unabhängig von Importen, z.B. von französischem Atomstrom.

Gerät Windenergie wegen der Kombination PV+Großbatteriespeicher ins Hintertreffen?

Wenn ich das beweisen könnte, wäre das Wasser auf die Mühlen. Schauen wir uns an, wieviel Quadratmeter PV-Fläche wir bräuchten, um ein Windrad zu ersetzen.

• Leistung eines typischen Onshore-Windrades an Land (z. B. die Enercon E-115):
  • Nennleistung: ca. 3 MW (Megawatt)
  • Jahresertrag: ca. 6.000.000 kWh (6 GWh)
• PV-Anlagen liefern pro Quadratmeter und Jahr in Deutschland im Schnitt: ca. 150kWh pro Quadratmeter pro Jahr
• Benötigte PV-Fläche, um ein Windrad zu ersetzen : 4 Hektar
• Benötigter Speicher, um gemeinsam mit der 4ha-PV-Fläche ein Windrad zu ersetzen (überstehen von drei sonnelosen Tagen): 6 Mio kWh ÷ 365 Tage ×3 = 49.500 kWh

Gegenüberstellung der zwei Optionen

Option 1: Windrad

• Landschaft verschandelnd
• Wald zerstörend
• naturschutzrechtlich bedenklich? Ja
• lange Planungszeiten
• gesellschaftlich nicht akzeptiert
• dauerhaft beanspruchte Freifläche: 0,5ha
• wartungsintensiv? Ja.
• Kosten: 3 bis 6 Millionen Euro

Option 2: PV-Fläche+Speicher

PV:

• keine Landschaftszerstörung
• keine Rodung von Wald
• naturschutzrechtlich bedenklich? Nein
• kurze Planungszeiten
• gesellschaftlich akzeptiert
• dauerhaft beanspruchte Dachflächen: 2 bis 2,5ha
• Wartungsintensiv? Nein.
• Kosten: 3,4 bis 4,4 Millionen Euro

Speicher:

• kann in jedem Gewerbegebiet aufgestellt werden
• keine Rodung von Wald
• naturschutzrechtlich bedenklich? Nein.
• kurze Planungszeiten, weil die Batterie-Container schlüsselfertig angeliefert werden
• gesellschaftlich akzeptiert: Ja (Trafos/Lüftung/Kühlung summen hörbar vor sich hin, aber wir sprechen von Gewerbegebieten als Aufstellort)
• Wartungsintensiv? Nein (ein- bis zweimal jährlich, eher aus Sicherheitsgründen)
• Kosten: 15 bis 25 Millionen

Fazit

• Weg mit den Windrädern, freie Sicht bis nach Norderney.
• Jetzt aber ernsthaft: Ein Windrad hat zwar einen Riesenmaterialaufwand (Beton und Stahl), PV+Speicher benötigen aber nicht viel weniger Rohstoffe.
• Zumindest ist am Horizont die Alternative zu den ungeliebten Windrädern zu sehen.