Schattenkraftwerk

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Mit Schattenkraftwerken werden Kraftwerke bezeichnet, die bereitstehen, um Energiebedarf durch den längeren Ausfall eines Energieerzeugers im elektrischen Stromnetz zu decken. Kurzfristiger Bedarf wird durch Spitzenlastkraftwerke gedeckt. Sinkt der Bedarf stark, müssen Kraftwerke weiter gedrosselt werden. Daneben gibt es die kalte Reserve, also längerfristig abgeschaltete Kraftwerke, welche überwiegend im jahreszeitlichen Verlauf zum Tragen kommt.

Windstromeinspeisung e.on Regelzone

Im Stromnetz muss immer exakt so viel Energie erzeugt werden, wie gleichzeitig verbraucht wird. Daher wird der Energieverbrauch und auch die Erzeugung in Windkraftanlagen und Photovoltaikanlagen möglichst gut prognostiziert. Bleibt die Erzeugung der Erneuerbaren aus, müssen kurzfristig Leistungsreserven konventioneller Kraftwerke zur Verfügung stehen, um die Last zu decken. Die Prognose tritt weiterhin niemals genau ein. Es kommt immer zu Abweichungen vom prognostizierten Energiebedarf und auch die Leistung von Windkraftanlagen und Photovoltaikanlagen weicht von den Prognosen ab. Zur Kompensation von Prognosefehlern muss Regelleistung bereitstehen; diese wird ebenfalls meist in konventionellen Kraftwerken erzeugt. Zunehmend werden zusätzlich Flexibilitätsreserven aus einer Laststeuerung gehoben.

Die Leistung von Dampfkraftwerken kann nicht beliebig stark und schnell geändert werden; zudem müssen zur Vermeidung eines überhöhten Anlagenverschleißes Mindestbetriebs- und Mindeststillstandszeiten eingehalten werden.[1]

Verlauf des frühjährlichen Stromverbrauchs (Last) über verschiedene Wochentage und Einsatz von Grund- Mittel- und Spitzenlastkraftwerken am Lastverlauf werktags (schematisch, nach EWE)

Schattenkraftwerke werden auch als „heiße Reserve“ bezeichnet. Das sind konventionelle Kraftwerke, die im permanenten Betrieb mit Mindestleistung bereitstehen, weil nach dem Abschalten eine gewisse Mindestdauer bis zum nächsten Hochfahren eingehalten werden muss (siehe Tabelle weiter unten). Im Bedarfsfall können diese Kraftwerke dann bis auf Volllast hochgefahren werden. Teillastbetrieb bedingt immer einen geringeren Wirkungsgrad und somit höhere Kosten und eine schlechtere Umweltbilanz.

Kraftwerkstyp Anfahrzeit
in h
Mindest-
leistung
in %
Mindest-
stillstandszeit
in h
Mindest-
betriebszeit
in h
Wirkungsgradverlust
bei Pmin
in %-Punkten
Geschwindigkeit der
Leistungsänderung
in % pro Minute
Erdgas GT 0 20 0 1 22 20
Erdgas Kombi 1 33 2 4 11 6
Erdgas DT 1 38 2 4 6 6
Steinkohlen DT 2 38 2 4 6 4
Braunkohlen DT 2 40 6 6 5 3

Am schnellsten reagieren Wasserkraftwerke (Talsperren) und Gasturbinenkraftwerke. Letztere haben relativ hohe Brennstoffkosten, sind aber in der Herstellung vergleichsweise wenig kapitalintensiv. Eine spezielle Variante des Wasserkraftwerks ist das Pumpspeicherkraftwerk.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. ier.uni-stuttgart.de (PDF; 5,0 MB)Verträglichkeit von erneuerbaren Energien und Kernenergie im Erzeugungsportfolio