Lastgang/Lastprofil von Deutschland für gerechten Kohlestrom

Der Bedarf an Strom schwankt zwischen Tag und Nacht, Werktag und Wochenende. Ein Lastprofil oder auch synthetischer Lastgang gibt die Möglichkeit diese Schwankungen in ein Verhältnis zu setzen. Verbrauchsprognosen und weite Teile der Netzsteuerung und des Stromhandels lassen sich mit diesen Profilen deutlich verbessern.

Bislang wurde bei blog.stromhaltig  vor allem einzelne Verbraucher und ihre Profile vorgestellt. Ein Beispiel war die Verbrauchsrechner, welcher auf das H0-Profil beruht, oder auch die Kundenwertanalyse, bei der Verbrauch mit dem Aufwand der Erzeugung korreliert wird.

Lastprofile können aber auch für ganze Länder erstellt werden. Kennt man ein solches Profil, so lassen sich Vergütungszahlungen, oder aber auch Sonderabgaben aus diesem Profil ableiten. Als Beispiel soll eine Lösung/Sonderumlage für die Kohleverstromung, die Gasverstromung verdrängt, dienen.

Viele Probleme der Stromwende in Deutschland basieren darauf, dass es Zeiten gibt, bei der es ein zu großes Angebot an elektrischer Energie gibt. In der Folge entstehen negative Strompreise, der Bedarf zum Netzausbau und letztendlich politische Fehlentscheidungen, welche zu einem Blackout führen können.

Kohlekraftwerke sind nicht nur klimaschädlicher als Gaskraftwerke, sie sind auch deutlich unflexibler in ihrer Einspeisung. Immer die gleiche Menge – und am besten auf “Vollgas” arbeitet das Kohlekraftwerk am effizientesten und auch am billigsten. Deutlich günstiger, als die Stormerzeugung in Gaskraftwerken möglich ist.

Die Konkurrenz über den Preis zwischen flexiblen und unflexiblen Kraftwerken ist nicht neu. Der “billige” Atomstrom hatte das Problem erstmals hervorgebracht und die Gewinne der Gaskraftwerke purzeln gelassen hat. Das Problem wurde durch die mittlerweile veraltete Merit-Order (vergl. weitere Beiträge zu MO) weg diskutiert. Das Zeitalter der Nachtspeicherheizungen wurde eingeläutet, da man irgendwie die natürliche Absenkung des Strombedarfs in der Nacht lösen musste. Eigentlich hätte man das eigentliche Problem der fehlenden Flexibilität von Kohlekraftwerken und Atomkraftwerken bereits damals lösen müssen.

Im Jahre 2014 besteht das Problem weiter. Gerade in den Nachtstunden wird in Deutschland zuviel Strom in das Netz eingespeist, da es keinen Mechanismus gibt, der das Folgen der Nachfrage lukrativer gestalten würde. Quasi der Möglichkeit zur Erzeugungsanpassung belohnt.

Es führt kein Weg daran vorbei, dass alle Kraftwerkstypen gemeinsam das Lastprofil von Deutschland ergeben müssen.

Synthetisches Lastprofil für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland

Stunde	Werktag	Samstag	Sonntag / Feiertag
0	98	96	91
1	95	92	87
2	93	90	85
3	94	89	84
4	95	89	84
5	101	89	84
6	115	92	84
7	127	97	87
8	132	104	93
9	134	110	99
10	136	114	104
11	139	116	109
12	138	115	109
13	136	112	107
14	134	110	104
15	132	108	102
16	130	108	102
17	132	111	106
18	132	112	110
19	131	111	110
20	125	105	107
21	119	102	106
22	114	100	105
23	105	105	95

Bei den angegeben Werten handelt es sich um Millionstel des Jahresgesamtverbrauchs an elektrischer Energie.

Kenn man zum Beispiel für den Dienstag den Verbrauch um 10:00 Uhr ( am 27.05.2014 etwa 61.055 MWh), so kann man den Bedarf für 22:00 Uhr abschätzen, durch: (61.055/136)*114=51.178 MWh.

Statistisch gesehen ist der verbraucht man in Deutschland den meisten Strom an Werktagen um 11:00 Uhr bis 12:00 Uhr (139 Millionstel des Jahresverbrauchs).  Nimmt man ein Gaskraftwerk oder ein Wasserkraftwerk als Kraftwerke mit der besten Möglichkeit zur Profiltreue, dann würden diese im Zeitfenster auf Vollast fahren (100%) und entsprechend abgesenkt zu den anderen Zeiten.

Stunde	Werktag	Samstag	Sonntag / Feiertag
0	71%	69%	65%
1	68%	66%	63%
2	67%	65%	61%
3	68%	64%	60%
4	68%	64%	60%
5	73%	64%	60%
6	83%	66%	60%
7	91%	70%	63%
8	95%	75%	67%
9	96%	79%	71%
10	98%	82%	75%
11	100%	83%	78%
12	99%	83%	78%
13	98%	81%	77%
14	96%	79%	75%
15	95%	78%	73%
16	94%	78%	73%
17	95%	80%	76%
18	95%	81%	79%
19	94%	80%	79%
20	90%	76%	77%
21	86%	73%	76%
22	82%	72%	76%
23	76%	76%	68%

Das sogenannte “Missing-Money-Problem” bei den fossilen Kraftwerken würde sich in Luft auflösen, wenn alle Kraftwerke ihre Leistungen diesem Lastgang folgen könnten. Da gerade die großen Kohlekraftwerke dies nicht machen, müsste eine entsprechende Regelung gefunden werden, wie sie bereits für Photovoltaik existiert, die eine Einspeisung über den Stundenwerten verhindert. 100% des erzeugten Stroms darf nur an Werktagen zwischen 11:00 Uhr und 12:00 Uhr verkauft werden. Wird mehr verkauft/eingespeist, so ist auf die Mehrmenge eine Infrastrukturabgabe zu zahlen.

Ein Kraftwerk mit einer Kapazität von 500 MW müsste bei einem Vollastbetrieb am Sonntag um 23:00-24:00 Uhr für 160 MWh diese Abgabe entrichten.