Die letzte richtige "Dunkelflaute" erlebte Deutschland in den letzten beiden Januarwochen des Jahres 2017. Über einen Zeitraum von zehn Tagen konnten die erneuerbaren Energien, vor allem wegen fehlender Sonne und fehlendem Wind, abends um 19 Uhr nur 10 bis 15 Prozent der nachgefragten Leistung abdecken. Und weil das im Winter passierte, wird von einer "kalten Dunkelflaute" gesprochen.

Auch der Deutsche Wetterdienst (DWD) hat schon gemessen, wie oft in der Vergangenheit über eine Zeitvon zwei ganzen Tagen die Stromproduktion aus Wind und Sonne unter zehn Prozent der eigentlich möglichen Leistung blieb. Rechne man Wind auf See und Land sowie die Photovoltaik zusammen und betrachte das Netz europaweit, so tritt laut DWD eine solche eher kurze Flaute nur noch 0,2 Mal im Jahr auf - also alle fünf Jahre einmal.

Extreme Wetter können, wenn der Strommarkt nicht entsprechend vorbereitet ist, auch auf andere Weise "Blackouts" erzeugen - wie jüngst Mitte Februar im US-Bundesstaat Texas. Ein Wintersturm trieb den Strombedarf nach oben und legte auch Gaskraftwerke still. In der Folge kam es zu tagelangen Stromausfällen für Millionen Menschen, zu zeitweise extremen Strompreisen und Insolvenzen von Versorgern.

Ein zentrale Frage für ein hundertprozentig erneuerbares Energieystem ist deswegen, wieviel Reserven an Kraftwerken nötig sind, um Extremsituationen zu beherrschen. Analysten von Aurora Energy Research beziffern jetzt in einer Studie den Bedarf in Deutschland an solchen flexiblen und zusätzlichen "Backup"-Kraftwerken auf bis zu 10.000 Megawatt im Jahr 2050.

Nur 5.000 Megawatt, wenn auch Verbrauch flexibilisiert wird

Die Anlagen kämen nur zum Einsatz, wenn der Strombedarf sehr hoch und die Erzeugung etwa aus Solar und Wind sehr niedrig ist, erklärt Studienautorin Kornelia Stycz. "Kalte Dunkelflauten" seien allerdings so selten, dass die "Backup"-Kraftwerke nur wenige Stunden im Jahr in Betrieb seien. Nach Ansicht der Expertin braucht es deshalb ein passendes Marktdesign sowie verlässliche Rahmenbedingungen, um wirtschaftliche Anreize für die Betreiber zu schaffen, diese Kapazitäten vorzuhalten.

Neben den Reserverkraftwerken halten die Marktforscher Anti-Dunkelflaute-Maßnahmen auch auf der Verbraucherseite für nötig: So ließen sich  knapp 20 Prozent der Stromnachfrage flexibilisieren, indem das Laden von E-Autos sowie der Betrieb von Wärmepumpen und Elektrolyseuren angepasst werden. Für kürzere Zeiträume könnte auch die Industrie ihren Strombedarf ändern, zum Beispiel energieintensive Prozesse verschieben oder pausieren lassen.

Reize man die verbrauchsseitigen Flexibilisierungen voll aus, würden sogar nur 5.000 Megawatt an zusätzlichen flexiblen Kraftwerken gebraucht, sagt Stycz. Verlasse man aber sich nur auf die Erzeugerseite, müsse Deutschland 10.000 Megawatt vorhalten, um die Versorgung bei Extremwetter sicherzustellen.

Für ihre Studie haben die Aurora-Experten den Bedarf an flexibler Kraftwerksleistung in Jahren mit durchschnittlichem Wetter und solchen mit Extremwetterereignissen verglichen. Dabei zeigte sich, dass die 10.000 Megawatt "Backup" in den meisten Jahren überhaupt nicht zum Einsatz kommen - im Mittel sind es pro Jahr weniger als zehn Stunden.

Gaskraftwerke wie das in Irsching gelten als ideale Ergänzung und "Backup"-Kraftwerk in einem erneuerbaren Stromsystem. (Copyright: Uniper)