Woher kommt der Strom? Negativer Strompreis

geschrieben von AR Göhring | 3. Juni 2023

20. Analysewoche

von Rüdiger Stobbe 

Regelmäßig macht in Energiewende-Kreisen das Narrativ die Runde, dass die Strompreise umso günstiger sein werden, desto mehr Strom regenerativ erzeugt wird. Wind und Sonne kosten schließlich nichts, sie stellen keine Rechnung. Tun Kohle und Gas übrigens auch nicht. Da machen nur die Förderer. So wie auch die Windmüller. Dafür sind fossile Energieträger wesentlich reichhaltiger. Vor allem kann mit fossilen Energieträgern der Strom bedarfsgerecht hergestellt werden. Der Bedarf ist gut kalkulierbar, wie die Vergangenheit der rein-fossilen Energieversorgung plus Kernkraft Deutschlands gezeigt hat. Die regenerative Stromerzeugung hingegen ist praktisch unkalkulierbar. Man weiß genau, wann die Sonne wo aufgeht. Man weiß aber nicht, wie stark sie auf allfällige Solarpaneelen scheinen wird. Es sei denn, es liegt ein Sommer-Hoch, z. B. das Azoren-Hoch auch über Deutschland. Ansonsten zeichnet sich das Wetter in der gemäßigten Klimazone Deutschlands durch Wechselhaftigkeit aus. Das gilt insbesondere für die Windstromerzeugung. Wann wo wieviel Wind weht, man weiß es nicht. Man weiß gleichwohl, dass es praktisch jedes Jahr einige in Summe Wochen Zeiten der Dunkelflaute gibt, die einen gewaltigen fossilen Backup-Kraftwerkspark notwendig machen. Diese unabdingbare Zweigleisigkeit der Stromversorgung Deutschlands ist der Strom-Versorgungssicherheit geschuldet und macht den regenerativ erzeugten Strom unter dem Strich wesentlich teurer als es auf dem Zettel unserer Energiewendefreunde aussieht.

Der Strompreis wird neben anderem (Individuelle Kontrakte) an der Strombörse gebildet. Dort gilt das Prinzip Angebot und Nachfrage.

Die Gestehungskosten spielen praktisch keine Rolle. Der freie Markt bestimmt den Preis. Allerdings spielt ein physikalisch- stromtechnischer Sachverhalt eine wesentliche Rolle bei der Zusammenstellung des Angebots: Auch wenn die regenerative Stromerzeugung sehr stark ist, wenn sie fast oder sogar ausreichen würde, um den Strom-Bedarf Deutschlands zu decken, müssen etwa 25 Prozent Strom der Gesamtproduktion zusätzlich konventionell erzeugt werden, was regelmäßig zu einem erheblichen Überangebot und damit zum Strompreis-Verfall führt.  Die zusätzliche konventionelle Stromerzeugung ist der Tatsache geschuldet, dass nur große Generatoren konventioneller Kraftwerke in der Lage sind, die Stromnetzstabilität (50Hz) zu gewährleisten. Sie rotieren pro Minute 3.000 Mal. Geschähe das nicht, gingen die Lichter aus, weil das Stromnetz ´kollabieren` würde. Der Preisverfall liegt im Strom-Überangebot begründet. Das ist der Preis für die Versorgungssicherheit. Zwar wird seit Jahren mit Hochdruck daran gearbeitet, das Problem der Netzstabilität „smart“ und „intelligent“ ohne große Generatoren zu lösen. Bisher signalisieren diese Begriffe jedoch nur eine ausgemachte Hilflosigkeit gegenüber der Problemlösung im notwendig großen Maßstab.

Und tatsächlich, in dieser Analyse-Woche war es so weit. Am Wochenende war der Bedarf sehr gering und die regenerative Stromerzeugung stark.  Was am Samstag um 12:00 Uhr dazu führte, dass der Strompreis auf -1,4€/MWh fiel. Am Sonntag waren es um 14:00 Uhr sogar 41,40€/MWh, die Deutschland den dankbaren Nachbarn als ´Bonus` mitgeben mussten. Zusätzlich zum geschenkten Strom. Am Donnerstag und Freitag war der Bedarf ebenfalls gering (Langes Wochenende wegen ´Himmelfahrt`). Die regenerative Erzeugung war allerdings auch etwas geringer als am Samstag/Sonntag. Auswirkungen auf den Preiswaren zwar vorhanden, doch nicht so massiv, wie am Wochenende mit den negativen Strompreisen. So stellen sich unsere Energiewendefreunde die „günstigen Strompreise selbstverständlich nicht vor. Deshalb bekommen die Wind- und Solarmüller auch den garantierten EEG-Preis aus dem Steuersäckel. Welchen am Ende des Tages ebenfalls der Stromkunde bezahlt. Die konventionellen Stromerzeuger werden für das Erbringen der Systemdienstleistung „Netzstabilisierung“ entschädigt.

Ansonsten wurde auch in der 20. Analysewoche wieder eine Menge Strom importiert. Da waren die Preise entsprechend hoch.

Wochenanalyse KW 20/2023

Montag, 15. Mai 2023 bis Sonntag, 21. Mai 2023: Anteil Wind- und PV-Strom 47,3 Prozent. Anteil regenerativer Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 62,7 Prozent, davon Windstrom 25,8 Prozent, PV-Strom 21,4 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 15,5 Prozent.

Belege für Werte und Aussagen im Text oben, viele weitere Werte sowie Analyse- und Vergleichsmöglichkeiten bietet der Stromdateninfo-Wochenvergleich zur 20. Analysewoche ab 2016

Daten, Charts, Tabellen & Prognosen zur 20. KW 2023: Factsheet KW 20/2023 – Chart, Produktion, Handelswoche, Import/Export/Preise, CO2, Agora-Chart 2030, Agora-Chart 2040.

  • Der Heizungstipp: Gas-, Ölheizung oder Wärmepumpe? Heinz Fischer, Heizungsinstallateur aus Österreich hier bei Kontrafunk vom 12.5.2023
  • Weitere Informationen zur Wärmepumpe im Artikel 9. Analysewoche.
  • Prof. Ganteförs überraschende Ergebnisse zu Wärmepumpe/Gasheizung (Quelle des Ausschnitts)
  • Neu: Interview mit Rüdiger Stobbe zum Thema Wasserstoff plus Zusatzinformationen
  • Viele weitere Zusatzinformationen
  • Achtung: Es gibt aktuell praktisch keinen überschüssigen PV-Strom (Photovoltaik). Ebenso gibt es praktisch keinen überschüssigen Windstrom. Auch in der Summe der Stromerzeugung mittels beider Energieträger plus Biomassestrom plus Laufwasserstrom gibt es keine Überschüsse. Der Beleg 2022, der Beleg 2023. Überschüsse werden bis auf sehr wenige Stunden im Jahr immer konventionell erzeugt!

Nach den Tagesanalysen – Peter Hagers ´Wirtschaftswunder` Teil 2: Photovoltaik-Anlagen

Jahresüberblick 2023 bis zum 21.5.2023

Daten, Charts, Tabellen & Prognose zum bisherigen Jahr 2023: Chart 1, Chart 2, Produktion, Stromhandel, Import/Export/Preise/CO2, Agora 2030, Stromdateninfo Jahresvergleich ab 2016

Tagesanalysen

Was man wissen muss: Die Wind- und PV-Stromerzeugung wird in unseren Charts fast immer „oben“, oft auch über der Bedarfslinie angezeigt. Das suggeriert dem Betrachter, dass dieser Strom exportiert wird. Faktisch geht immer konventionell erzeugter Strom in den Export. Die Chartstruktur zum Beispiel mit dem bisherigen Jahresverlauf 2023 bildet den Sachverhalt korrekt ab. Die konventionelle Stromerzeugung folgt der regenerativen, sie ergänzt diese. Falls diese Ergänzung nicht ausreicht, um den Bedarf zu decken, wird der fehlende Strom, der die elektrische Energie transportiert, aus dem benachbarten Ausland importiert.

Montag, 15. Mai 2023: Anteil Wind- und PV-Strom 37,3 Prozent. Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 53,4 Prozent, davon Windstrom 16,7 Prozent, PV-Strom 20,6 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 16,1 Prozent.

Die regenerative Stromerzeugung lag leicht über dem Durchschnitt. Es wurde ganztäig Strom importiert. Das Preisniveau war hoch mit einer Spitze (168€/MWh) um 7:00 Uhr.

Belege für Werte und Aussagen im Text oben, viele weitere Werte sowie Analyse- und Vergleichsmöglichkeiten bietet der Stromdateninfo-Tagesvergleich zum 15. Mai ab 2016.

Daten, Charts, Tabellen & Prognosen zum 15.5.2023: Chart, Produktion, Handelstag, Import/Export/Preise/CO2, Agora-Chart 2030, Agora-Chart 2040

Dienstag, 16. Mai 2023: Anteil Wind- und PV-Strom 50,2 Prozent. Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 63,6 Prozent, davon Windstrom 38,0 Prozent, PV-Strom 12,3 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 13,3 Prozent.

Trotz starker regenerativer Stromerzeugung wird praktisch ganztägig Strom importiert. Die Verantwortlichen lassen sich die CO2-Freiheit offensichtlich gerne etwas kosten. Alle verdienen. Der Stromkunde zahlt.

Belege für Werte und Aussagen im Text oben, viele weitere Werte sowie Analyse- und Vergleichsmöglichkeiten bietet der Stromdateninfo-Tagesvergleich zum 16. Mai ab 2016.

Daten, Charts, Tabellen & Prognosen zum 16.5.2023: Chart, Produktion, Handelstag, Import/Export/Preise/CO2, Agora-Chart 2030, Agora-Chart 2040

Mittwoch, 17. Mai 2023: Anteil Wind- und PV-Strom 48,6 Prozent. Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 62,2 Prozent, davon Windstrom 28,7 Prozent, PV-Strom 19,9 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 13,5 Prozent.

Wieder starke regenerative Stromerzeugung weit über dem Durchschnitt. Wieder fast ganztägige Stromimporte. Mit entsprechenden Preisen.

Belege für Werte und Aussagen im Text oben, viele weitere Werte sowie Analyse- und Vergleichsmöglichkeiten bietet der Stromdateninfo-Tagesvergleich zum 17. Mai ab 2016.

Daten, Charts, Tabellen & Prognosen zum 17.5.2023: Chart, Produktion, Handelstag, Import/Export/Preise/CO2, Agora-Chart 2030, Agora-Chart 2040

Donnerstag, 18. Mai 2023: Anteil Wind- und PV-Strom 42,1 Prozent. Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 59,7 Prozent, davon Windstrom 12,6 Prozent, PV-Strom 29,9 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 17,6 Prozent.

Das lange Himmelfahrt-Wochenende beginnt. Wenig Bedarf. Aber: Die Stromübererzeugung hält sich ebenso wie der Preisverfall in Grenzen.

Belege für Werte und Aussagen im Text oben, viele weitere Werte sowie Analyse- und Vergleichsmöglichkeiten bietet der Stromdateninfo-Tagesvergleich zum 18. Mai ab 2016.

Daten, Charts, Tabellen & Prognosen zum 18.5.2023: Chart, Produktion, Handelstag, Import/Export/Preise/CO2, Agora-Chart 2030, Agora-Chart 2040

Freitag, 19. Mai 2023: Anteil Wind- und PV-Strom 45,4 Prozent. Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 62,1 Prozent, davon Windstrom 21,5 Prozent, PV-Strom 23,9 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 16,7 Prozent.

Wieder ganztägiger Stromimport. Wieder wenig Bedarf. Noch erreicht der Strompreis die 0€/MWh-Marke nicht.

Belege für Werte und Aussagen im Text oben, viele weitere Werte sowie Analyse- und Vergleichsmöglichkeiten bietet der Stromdateninfo-Tagesvergleich zum 19. Mai ab 2016.

Daten, Charts, Tabellen & Prognosen zum 19.5.2023: Chart, Produktion, Handelstag, Import/Export/Preise/CO2, Agora-Chart 2030, Agora-Chart 2040

Samstag, 20. Mai 2023: Anteil Wind- und PV-Strom 54,0 Prozent. Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 69,9 Prozent, davon Windstrom 32,5 Prozent, PV-Strom 21,5 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 15,9 Prozent.

Heute ist es so weit. Die 0€/MWh-Marke wird geknackt. Eine starke Überproduktion bezogen auf den geringen Bedarf ist die Ursache.

Belege für Werte und Aussagen im Text oben, viele weitere Werte sowie Analyse- und Vergleichsmöglichkeiten bietet der Stromdateninfo-Tagesvergleich zum 20. Mai ab 2016.

Daten, Charts, Tabellen & Prognosen zum 20.5.2023: Chart, Produktion, Handelstag, Import/Export/Preise/CO2, Agora-Chart 2030, Agora-Chart 2040

Sonntag, 21.2023: Anteil Wind- und PV-Strom 51,9 Prozent. Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 68,1 Prozent, davon Windstrom 26,5 Prozent, PV-Strom 25,5 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 16,1 Prozent.

Mit dem Sonntag kommt es noch heftiger. Um 14:00 Uhr werden den Stromabnehmern noch 41,40€/MWh mitgegeben. Macht summa summarum bei 9 GWh Gesamtexport in dieser Stunde schlappe 372.600 € zusätzlich zu Strom. Natürlich verteilt auf die verschiedenen Abnehmer.

Belege für Werte und Aussagen im Text oben, viele weitere Werte sowie Analyse- und Vergleichsmöglichkeiten bietet der Stromdateninfo-Tagesvergleich zum 21. Mai ab 2016.

Daten, Charts, Tabellen & Prognosen zum 21.5.2023: Chart, Produktion, Handelstag, Import/Export/Preise/CO2, Agora-Chart 2030, Agora-Chart 2040

Peter Hagers Analyse „Wirtschaftswunder Teil 1: Lage Windkraft heute Teil 2: Photovoltaik

Deutsches Wirtschaftswunder dank Energiewende? – Fokus Photovoltaik

Bundeskanzler Scholz wird nicht müde ein neues deutsches Wirtschaftswunder anzukündigen. Schließlich sollen durch die Umsetzung der Energiewende Investitionen von mehreren hundert Milliarden Euro getätigt werden. Doch in Wirklichkeit soll unter dem Label des „Klimaschutzes“ ein bestehendes, auf konventionellen Energien basierendes, Energiesystem mit „Erneuerbaren Energien“, zum überwiegenden Teil mit Windkraft- und PV-Anlagen, ersetzt werden.

Bis 2030 sollen 80 % des deutschen Strombedarfs regenerativ erzeugt werden.

Um dieses Ziel zu erreichen, plant die Ampel-Regierung bis 2030 bei den PV-Anlagen einen massiven Zubau von 66,5 GW (Ende 2022) auf 215 GW – ungefähr hälftig verteilt auf Dächern und Freiflächen.

Die Zubauziele für die nächsten Jahre sind:

  • 2023: 9 GW
  • 2024: 15 GW
  • 2025: 18,5 GW
  • 2026: 20 GW
  • 2027-2030: jeweils 22 GW

Im Jahr 2022 wurde das Ausbauziel von 7 GW mit fast 7,2 GW übertroffen (der bisher höchste PV-Zubauwert mit 7,6 GW war in 2012).

Anhand der Zubauzahlen der ersten 4 Monate wird für 2023 das Zubauziel von 9 GW ebenfalls übertroffen werden:

Januar – April 2023: 3.711 MW, davon 1.150 MW Freifläche (Januar – April 2022: 2.538 MW, davon 1.116 MW Freifläche)

Die beiden wesentlichen PV-Segmente

PV-Freiflächenanlagen

Hier dominieren nach wie vor PV-Anlagen mit fester EEG-Einspeisevergütung. Diese werden über Ausschreibungsverfahren der Bundesnetzagentur (BNetzA) bezuschlagt und sind aufgrund der Realisierungszeiten von meist unter 2 Jahren ein guter Indikator für den weiteren Ausbau.

PV-Ausschreibungen, Freifläche, 2022

Ausgeschrieben: 3.124 MW (2021: 1.637 MW)
Gebotsmenge: 2.507 MW (2021: 3.620 MW)
Bezuschlagt: 2.389 MW (2021: 1.645)

Aufgrund der stark rückläufigen Gebotsmengen wurde von der BNetzA der maximale Gebotspreis auf 7,37 Cent/kWh angehoben (in 11/22: 5,9 Cent/kWh).

PV-Ausschreibungen, Freifläche, 2023 (Ausschreibung März)

Ausgeschrieben: 1.950 MW
Gebotsmenge: 2.869 MW
Bezuschlagt: 1.952 MW

Freiflächenanlagen mit festen Stromabnahmeverträgen zwischen dem PV-Anlagenbetreiber und einem Stromabnehmer ohne EEG (sog. Power Purchase Agreements = PPAs) werden durch Projektentwickler realisiert und gewinnen allmählich an Bedeutung.

  • Zubau in 2022: 747 MW
  • Zubau in 2023 (Januar – April): 399 MW

PV-Dachanlagen

Nach wie vor spielen beim PV-Zubau ´Dachanlagen` von Hausbesitzern, landwirtschaftlichen Betrieben sowie Gewerbebetrieben die größte Rolle.

Begründet ist dies durch die Änderung des Betreibermodells ab 2012. Bis 2012 waren PV-Anlagen mit Volleinspeisung mit EEG-Vergütung die Regel. Während sich die EEG-Vergütungsätze kontinuierlich verringerten stieg der Haushaltsstrompreis permanent an und im Jahr 2012 waren Hausstrompreis und Einspeisevergütung erstmals gleich hoch. Seitdem stieg der Haushaltstrompreis weiter – aktuell liegt der Preisunterschied bei rund 30 Cent je kWh.

So wurde der Eigenverbrauch des selbsterzeugten PV-Stroms (sei es ohne oder mit Batteriespeicher) für private Haushalte – aber auch für Gewerbebetriebe – immer interessanter.

Um PV-Anlagen für private Haushalte noch attraktiver zu machen, wurden von der Ampel im Rahmen des EEG 2023 zahlreiche Vereinfachungen (zum Beispiel Eigenstromnutzung und Einspeisung mit einer Anlage, Anschluss von Mini-PV-Anlagen, Balkonkraftwerke für den Eigenverbrauch) sowie Vergünstigungen wie beispielsweise null Prozent Umsatzsteuer beim Kauf seit 01.01.23 oder höhere Vergütungssätze bei Eigenverbrauch mit Einspeisung (z.B. 8,2 Cent/kWh bis 10 kWp)  sowie Volleinspeisung (13 Cent/kWh bis 10 kWp erhalten 8,2 Cent pro kWh ) eingeführt.

Auch wenn von der Ampel bei Freiflächenanlagen zum Teil mit der „Brechstange“ Hindernisse zu Lasten von Umwelt, Natur und Bürger aus dem Weg geräumt wurden, dürfte der Zubau von 15 GW im Jahr 2024 schwer zu realisieren sein:

  • Nach wie vor hohe Inflation und zunehmend steigende Personalkosten verteuern den Bau
  • Steigende Finanzierungszinsen
  • Mangel an Fachkräften
  • Sehr große Modulabhängigkeit von China
  • Teilweise recht lange Anmeldezeiten bei den Netzbetreibern
  • Limitierte Anschlusskapazitäten in den Verteilnetzen – vor allem für Freiflächenanlagen

Der nicht mit dem PV-Zubau Schritt haltende Ausbau der Verteilnetze – gilt ebenso für andere Projekte der Energiewende (Ladestationen, Wärmepumpen) –  wird mehr und mehr zum größten Hemmschuh der gesamten Energiewende.

Immer häufiger werden PV-Freiflächenanlagen erst mit Verspätung an das Verteilnetz – überwiegend das Mittelspannungsnetz – angeschlossen.

Zudem wird es deswegen bereits in diesem Jahr in den sonnenreichen Monaten zunehmend Abregelungen/Abschaltungen von PV-Freiflächenanlagen geben.

Überspitzt formuliert: Im Norden werden die WKA abgeregelt oder abgeschaltet und im Süden die PV-Anlagen. Und die Kosten tragen die Stromkunden.

Quelle

Die bisherigen Artikel der Kolumne Woher kommt der Strom? mit jeweils einem kurzen Inhaltsstichwort finden Sie hier.

Noch Fragen? Ergänzungen? Fehler entdeckt? Bitte Leserpost schreiben! Oder direkt an mich persönlich: stromwoher@mediagnose.de. Alle Berechnungen und Schätzungen durch Rüdiger Stobbe und Peter Hager nach bestem Wissen und Gewissen, aber ohne Gewähr.

Rüdiger Stobbe betreibt den Politikblog Mediagnose.



Das Geheimnis der Wolken – Klimaschau 149

geschrieben von AR Göhring | 3. Juni 2023

Die Klimaschau informiert über Neuigkeiten aus den Klimawissenschaften und von der Energiewende. Thema der 149. Ausgabe: Zu viele Fehler: Wolken bereiten Klimamodellierern schlimme Kopfschmerzen.



Fritz Vahrenholt: „Diese Regierung ist übergriffig geworden“

geschrieben von AR Göhring | 3. Juni 2023

Energie-Experte klärt auf – Heute spreche ich wieder mit Prof. Fritz Vahrenholt und es geht um die Fragen: Wie steht es aktuell um Deutschland mit der Energiekrise? Was bewirkt die Energiepolitik der Ampel-Regierung? All das und mehr im Interview mit Marc Friedrich

Fritz Varenholts Buch: https://amzn.to/41P6g0k



Windkraft im Faktencheck (5 Punkte, die kaum jemand kennt) – Klimawissen, kurz & bündig

geschrieben von AR Göhring | 3. Juni 2023

Nr. 33 – Windkraftanlagen sind DAS Symbol der grünen Energiewende. Aber kaum jemand unter den Wählern kennt die Details. Wieviele gibt es überhaupt von ihnen? Wie lange steht eine einzelne Anlage? Arbeitet sie wirtschaftlich? Werden es immer mehr, oder eher weniger? Wir geben die Antworten!



Lithium – Batterie oder Brandbombe?

geschrieben von AR Göhring | 3. Juni 2023

von Hans Hofmann-Reinecke

Mit dem Ende des Verbrenners und der Notwendigkeit der Lagerung von überschüssigem Strom aus Wind und Sonne ist eine hektische Suche nach effizienten und sicheren Batterien im Gange. Aber kann man Batterien überhaupt sicher machen? Das Bestreben, auf kleinem Raum möglichst viel Energie zu speichern ist nichts anderes, als der Bau einer Bombe. Hier Beispiele von Havarien, darunter eine, wie sie sich eines Tages in Deutschland ereignen könnte, falls alles nach grünen Plänen geht.

Energiedichte

Die größte Stärke ist oft auch die größte Schwäche, nicht nur beim Menschen. Die hohe Energiedichte in Lithium Batterien ist von großem Nutzen, aber sie birgt auch Risiken.

Bei gleichem Gewicht und Volumen können Li-Batterien wesentlich mehr Energie speichern als herkömmliche Akkus, etwa die aus Blei. Das ist kein Wunder, denn Lithium ist das leichteste Metall des Universums, mit einem Atomgewicht (das ist so etwa die Anzahl der Bausteine im Atomkern) von gerade mal 7, während das schwere Blei 208 auf die Waage bringt.

Viel Energie auf kleinem Raum ist eine schöne Sache, sofern wir sie unter Kontrolle haben. Falls es aber einen „thermal runawy“ (Feuer-Selbstläufer) gibt, falls die Batterie durchbrennt, dann richtet sie umso mehr Schaden an, je mehr Energie sie gespeichert hat.

Die ratlose Feuerwehr

Dieses Problem bekam im Januar 2013 die Feuerwehr des Bostoner Flughafens zu spüren. Ein nagelneuer Boeing 787 „Dreamliner“ war gelandet, Crew und Passagiere waren von Bord, da brach im Heck Feuer aus. Erst unter Einsatz von schwerstem Gerät und nach langem Kampf konnte man den Brand unter Kontrolle bringen.

Boeing hatte in der 787 die damals neuartigen Li-Batterien installiert. Warum aber konnten man deren Feuer nur so schwer löschen? Weil es keine „Feuer“ war!

Benzin oder Kohle haben eine wesentlich höhere Energiedichte als eine Li-Batterie, d.h. sie speichern mehr Kilowattstunden pro kg. Allerdings geben sie die nur ab, wenn auch Sauerstoff dazu kommt. Ohne den gibt‘s kein Feuer. Und so kann jegliches konventionelle Feuer gelöscht werden, indem man Sauerstoff fernhält, etwa durch eine Feuerdecke, Pulver oder Wasser.

Eine Batterie bleibt von diesen Maßnahmen unbeeindruckt, da sie keinen Sauerstoff braucht, um ihre Energie zu entfalten. Das heißt nicht, dass die Materialien, aus denen die Batterie besteht, nicht auch noch „ganz normal“ brennen können – aber das ist das kleinere Problem.

Boeing hatte das Risiko für Runaway auf einen Fall in zehn Millionen Flugstunden kalkuliert. Tatsächlich aber gab es innerhalb der ersten 50.000 Stunden, also in 0,5% dieser Zeit, bereits zwei solcher Zwischenfälle. Das führte zum Flugverbot für die 49 bereits ausgelieferten Maschinen und zum Stopp weiterer Auslieferungen. Ein gigantischer Verlust für die betroffenen Airlines und den Hersteller.

Die Li-Batterien brachten gegenüber den herkömmlichen Nickel-Cadmium Batterien eine Gewichtsersparnis von rund 100 kg. Da hatte Boeing offensichtlich an der falschen Stelle gespart. (Die Batterien in Flugzeugen haben übrigens eine erstaunlich geringe Kapazität, etwa vergleichbar einem größeren PKW-Akku. Eine ist im Cockpit für die Instrumente zuständig, die andere im Heck zum Anlassen des „Hilfsmotors“, genannt APU. Der bringt dann seinerseits die riesigen Triebwerke in Schwung.)

Andere Größenordnungen

Wenn es um Stromspeicherung für eine Stadt oder ein Land geht, dann haben wir es mit anderen Dimensionen zu tun. Eine Anlage dieser Art wurde im Mai 2019 in Peking in Betrieb genommen: Ein gewerbliches Gebäude mit 1,4 Megawatt Photovoltaik auf dem Dach wurde mit Li-Batterien von 25 MWh Kapazität ausgerüstet – das entspricht 500 Tesla Batterien. Die Hälfte des dort gespeicherten Stroms geht an hundert Ladestationen für E-Autos, der Rest dient der Versorgung des Gebäudes selbst.

So etwas könnte für Deutschland interessant sein. Falls sich eines Tages herausstellt, dass man Strom nicht im Netz speichern kann, obwohl es ja ausgerechnet wurde, und wenn man die Suche nach „noch und nöcher“ Speichern schließlich aufgegeben hat, dann könnte eine Anlage wie die in Peking als Modell dienen.

Und noch etwas können wir dabei lernen: dezentrale Lösungen! Bei uns wird der solare Gleichstrom in Wechselstrom gewandelt, auf Hochspannung transformiert ins Netz gespeist, um dann weit entfernt beim Verbraucher den umgekehrten Weg zu gehen. In Peking bleibt alles Gleichstrom, vom Solar-Panel bis zum Auto. Und alles bleibt am Ort. Das vermeidet Verluste und spart Infrastruktur.

Da hat man in Peking also Erfahrungen gesammelt, allerdings nicht nur gute. Auch hier konnte man das intrinsische Risiko der Li-Batterie nicht ausschalten. Im April 2021 gab es in der erwähnten Anlage einen Thermal Runaway gigantischen Ausmaßes. Mehrere hundert Feuerwehrmänner und 50 Fahrzeuge waren 12 Stunden im Einsatz, bis der Brand gelöscht war. Dabei kamen zwei Personen ums Leben, eine wurde schwer verletzt.

Kein Lithium-Leugner

Was bedeutet das für Deutschland? Um den deutschen Strombedarf für einen Tag zu speichern bräuchte man ca. 50.000 der beschriebenen Anlage. Falls die Dunkelflaute länger dauert als 24 Stunden entsprechend mehr.

Das ist aus diversen Gründen unrealisierbar. Auf jeden Fall aber wäre das Risiko eines katastrophalen Selbstläuferprozesses viel zu hoch. Und während sich Unfälle mit Windgeneratoren, dank freundlicher Kooperation der Medien, noch eher unter den Teppich kehren lassen, wären Brände in Lithium-Stationen zu spektakulär, als dass man sie der Bevölkerung vorenthalten könnte.

Vielleicht halten Sie mich jetzt für einen „Lithium-Leugner“. Aber weit gefehlt. Dank der regelmäßigen Stromsperren hier in Südafrika – zwei- oder dreimal am Tag für jeweils zwei Stunden – bin ich zu einem Lithium Fan geworden. Während der Zeit, in der das Netz liefert, wird eine Batterie aufgeladen, die dann in den mageren Stunden die wichtigste Infrastruktur des Hauses versorgt. Das geschieht über einen „Inverter“, der aus 12 Volt Gleichspannung 230 Volt Wechselspannung macht.

Anfangs waren da Blei-Akkus im Einsatz, deren Kapazität und Lebensdauer allerding zu wünschen übrig ließen. Mit Lithium ist das eine ganz andere Sache. Arbeit und Leben werden durch die Stromsperren kaum noch beeinträchtigt, dank der Zuverlässigkeit des modernen elektrischen Kumpans.

Der allerdings ist vor die Haustür in den Patio verbannt – man weiß ja nie…

Dieser Artikel erschien zuerst im Blog des Autors Think-Again. Sein Bestseller „Grün und Dumm“ ist bei Amazon erhältlich.