Wolfhagen: 100%-ige Versorgung aus Erneuerbaren Energien erreichen – ist das möglich?

Als letzten Punkt der Jahresmitgliederversammlung 2015 des VDE Kassel sah die Tagesordnung den Vortrag "Wolfhagen: 100% bilanziell erneuerbare Stromversorgung" vor, gehalten durch Dipl.-Ing. Martin Rühl, Geschäftsführer unseres korporativen Mitglieds Stadtwerke Wolfhagen GmbH. Angesichts der knapp 90 Zuhörer inkl. eines Gastes konnte Herrn Rühl die Aufmerksamkeit sicher sein und so begann er seinen Vortrag, geringfügig umbenannt wie in obigem Titel und Untertitel dargestellt, mit einer Vorstellung des kommunalen Unternehmens in den Folien 2 bis 9, auf die hier aus Zeitgründen nicht weiter eingegangen wird und welche auch weitgehend selbsterklärend sind. In 2015 ist dann eine bilanziell 100%-ige Eigenversorgung aus Erneuerbaren Energien durch i. W. den stadtwerkseigenen Solar- und Windpark sowie die bürgereigenen Anlagen realisiert (Folie 10).

Ab Folie 12 (Bild oben) wurden dann die Wolfhager Kraftwerke vorgestellt, beginnend mit dem Solarpark, der die Ertragsplanung bis September 2014 bereits deutlich überschritten hatte (Folien 12 und 13). Der Windpark auf dem Rödeser Berg ging Ende 2014 ans Netz (Folien 14 - 16). Eine Herausforderung ist jedoch für die Stadtwerke die zeitgleiche Strombedarfsdeckung aus den lokalen Erneuerbaren Energien. Bilanziell über das ganze Jahr gesehen wird diese Bedarfsdeckung in 2015 erreicht wie die Folie 18 (Bild unten) zeigt, aber bei einem im Mittel bei 9 MW liegenden Leistungsbedarf und 20 bzw. 12 MW Erzeugung aus PV und Wind erfolgt lokal zeitweise ein erheblicher Export an EE-Strom (Folie 19). Die Herausforderung lautet also für die Stadtwerke Wolfhagen: Wie können die fluktuierenden Einspeisungen von PV- und Windanlagen in den Phasen der Über- wie der Untererzeugung eingebunden werden?

Eine Möglichkeit hierzu könnten Tarifanreize sein, die den lokalen Unternehmen wie den Haushalten zu Zeiten des Überangebots die zeitlich vorgezogene oder auch hinausgeschobene Zuschaltung von Verbrauchern signalisieren (Folie 23 unten). Die uns auch aus anderen Vorträgen bekannten Jahresübersichten über Einspeisungen und Entnahmen bzw. Über- und Unterspeisungen der im Versorgungsgebiet installierten Anlagen stellte Herr Rühl in den Folien 24 und 25 dar, die jahreszeitabhängige Situation wurde an den beiden Beispielen 13. Februar 2013 mit extrem geringer und 19. Juli des gleichen Jahres mit fast 100%-iger Eigenversorgung in den Folien 26 - 29 erläutert: Wohin mit dem Strom, besonders bei einem lokalen Überangebot? Wie in diesem Absatz des Berichts bereits kurz vorgestellt, könnte also eine zeitliche Verschiebung des Energiebedarfs eine Lösung sein (Folien 30 und 31).

Hierzu eine persönliche Anmerkung des Unterzeichners: Wirklich wünschenswert, aber nicht einfach zu erreichen wie die eigene PV-Anlage inkl. Li-Ion-Speicher auf dem Hausdach mit dem Ziel einer höchstmöglichen Autarkie zeigt: Wäsche und Geschirr müssen gewaschen und Essen muss gekocht werden, auch wenn tagelang ausgesprochenes "...wetter" herrscht und im sonnenreichen Sommer verbringt man viel Zeit im Garten in leichter Kleidung, der Gasgrill wird anstelle des Elektroherds benutzt und der Wäschetrockner hat weitgehende Sommerpause.

Im ersten Fall muss tagelang Energie zugekauft werden, im zweiten wird gnadenlos dem EVU-Netz die Lösung der Aufgaben nach den VDE-Normen (Spannungs- und Frequenzhaltung, Netzstabilität usw. usw.) überlassen. Selbstverständlich mittelt sich das, je größer die Datenbasis, also die Zahl der unterschiedlichsten angeschlossenen Verbraucher und Erzeuger ist, aber eine große Aufgabe bleibt es dennoch für die EVU, wie die Folien 32 - 38 (Folie 36 oben als Jahresbetrachtung) am Beispiel der Stadtwerke Wolfhagen zeigen.

Im nächsten Teil seines Vortrags kam Herr Rühl auf die Jahresdauerlinien zu sprechen, also den Leistungs- und Energiebedarf sowie das Angebot aus den Erzeugungsanlagen im Netzgebiet, welche über das Jahr mit seinen 8.760 Stunden bestehen. Wie die Folien 40 - 41 zeigen werden die höchsten zeitgleichen Leistungen zwischen 7 und 9 MW zu weniger als einem Viertel des Jahres benötigt, ist bei nur wenig mehr als der Hälfte des Jahres ein Netzbezug aus dem vorgelagerten Netz erforderlich und demzufolge also in der anderen knappen Jahreshälfte eine Rückspeisung ins vorgelagerte Netz gegeben. Bei der bezogenen bzw. rückgespeisten Energie sieht das schon anders aus: 30% bezogener stehen 38% rückgespeister Energie gegenüber (Folie 42 oben) und das Fazit hieraus wird in den Folien 43 und 44 gezogen.

Um diese Bilanzen noch weiter zu verbessern wird in den nächsten Schritten die Flexibilisierung der Nachfrage bei den Energieverbrauchern angestrebt, z. B. durch das BMBF-Projekt Demand-Side-Management, und die weiteren Möglichkeiten, welche in den Folien 46 - 51 dargestellt sind. Während Folie 38 für 2015 einen Eigenversorgungsgrad der Stadtwerke Wolfhagen von 70% ausweist (nicht zu verwechseln mit der Aussage "100% bilanzielle EE-Versorgung"!) und diese sich auf zeitgleiche Erzeugung und Verbrauch bezieht, wird für das Jahr 2025 ein Wert von 90% angestrebt und es sollen nur noch 10% aus dem vorgelagerten Netz bezogen werden. Hierbei soll gemäß Folie 49 oben gleichzeitig eine lokale Leistungsabdeckung von mindestens 50% der Netzlast erreicht werden. Hierzu sollen ein 3,2MW-Spitzen-BHKW mit einer Jahresbenutzungsdauer von 800 Stunden, der Bezug von 3 MW aus einem externen Kraftwerk und weiter die Leistungsbereitstellung von 2 MW (kombiniert aus der Entladung eines Batteriespeichers mit dem zeitverschobenen Leistungsbedarf des schon erwähnten Demand-Side-Management) helfen. Der Batteriespeicher soll aus dem Leistungsüberschuss der PV- und Windanlagen mit bis zu 3,5 MW geladen werden.

In seinem Ausblick ging Herr Rühl zunächst auf gesetzliche Regelungen der Zukunft ein (u. a. Grünstrom-Marktmodell) und verdeutlichte dabei sehr eindrucksvoll die Aussage der Stadtwerke "100% bilanzielle EE-Versorgung" aus eigenen EEG-Anlagen vor Ort in Wolfhagen trotz der weiterhin faktischen Belieferung der Kunden in ihrem Versorgungsgebiet mit österreichischem Strom aus Wasserkraft. Zur Erläuterung dieser auf den ersten Blick gegensätzlichen Aussage dienen die folgenden Folien. Es muss unterschieden werden zwischen dem physikalischen (Folie 56 - 60) und dem bilanziellen Stromfluss (Folien 61 - 68): Physikalisch werden die Kunden entsprechend dem aktuellen Eigenversorgungsgrad mit dem Strom aus den eigenen Anlagen beliefert und lediglich der Rest von 30% wird aus dem vorgelagerten Netz bezogen (Folie 60 oben).