Residuallast

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Der Begriff Residuallast (lat. residuum „Rest“), auch Restlast, bezeichnet im Rahmen der Energiewirtschaft die in einem Stromnetz nachgefragte elektrische Leistung (Last) abzüglich des Anteils fluktuierender Einspeisung von dargebotsabhängigen Erzeugern wie z. B. Windkraft- oder Photovoltaikanlagen.

Sie stellt die Restnachfrage an elektrischer Leistung dar, welche von den übrigen Kraftwerken wie Speicherkraftwerken und kalorischen Kraftwerken wie Gaskraftwerken sowie Kohle- und Kernkraftwerken, gedeckt werden muss (siehe Kraftwerkseinsatz in Deutschland und Merit-Order-Modell). Gibt es dabei ein zu geringes Angebot an regelbarer Kraftwerksleistung, führt ungedeckte Residualleistung im Extremfall zu Lastabwurf, welcher sich in Form von Stromausfällen für den Stromverbraucher bemerkbar macht.[1]

Last, Wind- und Solareinspeisung und die sich ergebende Risiduallast in Deutschland, Luxemburg BZN DE-LU Januar 2024, Daten Entso-E Transparenzplattform

Die oben dargestellte Grafik zeigt Last, Wind- und Solareinspeisung und die sich ergebende Risiduallast in Deutschland und Luxemburg für den Januar 2024. In diesem Zeitraum zeigt die Residuallast immer noch einen Maximalwert von ca. 66 GW, nur ca. 13 % weniger als die ursprüngliche Maximallast von ca. 76 GW. Dagegen ist die Minimallast von ca. 36 GW auf ca. 1 GW gesunken, so dass praktisch keine Grundlast verbleibt. Die Deckung der Residuallast stellt somit hohe Anforderungen an die Flexibilität des restlichen Kraftwerksparks.

Berechnung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Residuallast R zu einem bestimmten Zeitpunkt berechnet sich aus der von allen Verbrauchern in Summe nachgefragten momentanen Leistung N und dem zu einem Zeitpunkt unbeeinflussbar vorhandenen Anteil an angebotener Leistung aus fluktuierenden erneuerbaren Energien FEE wie folgt:[2]

Residuallastschwankungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Residuallast ist abhängig vom räumlichen Betrachtungsgebiet (z. B. Versorgungsgebiet eines Netzbetreibers). Über größere Gebiete ergeben sich Ausgleichseffekte, dabei nehmen die Übertragungsverluste im Stromnetz zu. Netzausbau, das heißt die Behebung von Netzengpässen, und der Ausbau der Grenzübergangskapazitäten ermöglicht einen besseren überregionalen Ausgleich.[2]

Ausgleichende Effekte in der erneuerbaren Erzeugung selbst, d. h. wenn ein Windpark in Deutschland nicht produziert, produziert einer an der Atlantikküste, ergeben sich nur über sehr große Entfernungen. So kommt eine Untersuchung der Technischen Universität Wien zu dem Ergebnis, dass die zeitliche Variabilität der Windenergieerzeugung sich bei einer gleichmäßigen Verteilung der Anlagen über Gesamteuropa stark senken lässt, während die gesamtdeutsche Windenergieerzeugung ähnlich volatil ist wie die eines einzelnen norddeutschen Standortes.[3] Noch weniger Ausgleichspotential zeigt die Solareinspeisung. Bei weiterem Ausbau wird dasselbe konische Profil weiter hochskaliert.

Saisonale Schwankungen – bei der Photovoltaik sind die Sommererträge hoch, bei Windkraft sind die Wintererträge hoch – wirken sich auf die Residuallast aus.[4] Die Residuallast zeigt über den Tag wie über das Gesamtjahr eine sehr starke Struktur (siehe Bild oben). Innerhalb eines Tages können Residuallastwerte für den Versorgungsbereich Deutschland bei einer Maximallast von 85 GW um bis zu 70 GW schwanken.[1]

Zeitlich starke Schwankungen der Residualleistung können verbraucherseitig durch Laststeuerung vermindert werden, indem der Strombedarf von Stromkunden, ähnlich wie bei Lastabwurfkunden, dem Angebot der fluktuierenden Einspeisung angepasst wird. Weitere künftige Möglichkeiten stellen auch der Ausbau von Speichertechnologien, zentrale Pumpspeicherkraftwerke, lokale (dezentrale) Energiespeicher oder auf Akkumulatoren basierenden unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) dar.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Adolf J. Schwab: Elektroenergiesysteme. Erzeugung, Transport, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. 5. Auflage. Springer Vieweg, 2017, ISBN 978-3-662-55315-2, Kapitel 2.1.2 Energiewende, S. 21 – 33.
  2. a b Was ist die Residuallast? Next Kraftwerke, abgerufen am 9. März 2017.
  3. Analyse der Variabilität der Windenergieerzeugung über Europa. Abgerufen am 20. Februar 2024.
  4. Stromversorgung in Deutschland nach dem Ausbauszenario der Erneuerbaren-Energien-Branche. IWES, Dezember 2009, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 20. Januar 2012; abgerufen am 25. Februar 2012.