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30. Januar 2014

Wenn das Wetter den Markt für Ökostrom bestimmt

Kein Ökostrom ohne Wind und Sonne: Wetterprognosen sagen die Leistung von Energieanlagen voraus | Bild: photocase/misterQM

Kein Ökostrom ohne Wind und Sonne: Wetterprognosen sagen die Leistung von Energieanlagen voraus | Bild: photocase/misterQM

Wind ist in Deutschland die alternative Energiequelle Nummer eins. Im vergangenen Jahr konnte die Windenergie sogar den größten Zuwachs seit zehn Jahren  verbuchen. Derzeit stehen rund 23.800 Windenergieanlagen an Land und vor den Küsten der Bundesrepublik, die Ökostrom in die Stromnetze einspeisen. Doch die Produktion der grünen Energie ist unbeständig, denn der Wind weht nicht immer gleich stark. Und auch die Erträge von Fotovoltaik-Anlagen sind vom Wetter abhängig. Das führt zu Schwankungen in der Energiezufuhr: teilweise wird zu viel Strom eingespeist, teilweise zu wenig.

Fehlerhafte Windprognosen kosten Geld

Um die unterschiedlichen Windstärken optimal nutzen zu können, sind deshalb genaue Wetterprognosen notwendig, die den Betrieb der Windenergie- und Solaranlagen planbarer machen. Besonders Anlagenbetreiber, Stromhändler sowie Netzbetreiber müssen sich auf diese Vorhersagen verlassen können. Fehlprognosen kommen sie teuer zu stehen, denn eine schwankende Verfügbarkeit des Ökostroms hat extreme Preisausschläge am Strommarkt zur Folge. So stürzen an besonders ertragreichen Tagen die Preise ein. Auch die Netzstabilität wird beeinflusst, wenn erneuerbare Energien zu viel Strom auf einmal liefern. Nicht nur Windanlagen, sondern auch Netzleitungen schalten sich bei Überlastung automatisch ab. Um die Stromversorgung in diesem Fall sicherzustellen, müssen Netzbetreiber eine Neuverteilung der Energie auf weniger ausgelastete Netze einleiten. Umgekehrt gilt es, bei wenig Wind den fehlenden Strom mit Ausgleichsenergie zu kompensieren. Mit genauen Leistungsprognosen ist es jedoch möglich, frühzeitig gegen zu steuern, bevor sich Windanlagen oder Netze wegen Überlastung abschalten oder Ausgleichsenergie teuer eingekauft werden muss. Die Windleistungsvorhersage hat sich aus diesem Grund zu einem unentbehrlichen Instrument in der Energiebranche entwickelt.

Die gelbe Boje für bessere Offshore-Windmessung

Prognoseanbieter, aber auch Forschungseinrichtungen wie das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (Fraunhofer IWES), arbeiten deshalb daran, die Prognosen noch besser zu machen. Dies gelingt, indem Messtechniken optimiert und anschließend die gewonnen Daten so kombiniert werden, dass eine realistische Aussage über den weiteren Verlauf getroffen werden kann. Das Fraunhofer IWES erprobte beispielsweise von August bis Oktober 2013 eine Messboje, die in der Nordsee, in der Nähe des Offshore-Windparks Alpha Ventus, verankert wurde.

Die gelbe Boje misst die Windleistung in der Nähe des Offshore-Windparks Alpha Ventus | Bild: Fraunhofer IWES

Die gelbe Boje misst die Windleistung in der Nähe des Offshore-Windparks Alpha Ventus | Bild: Fraunhofer IWES

Der gelbe Schwimmkörper misst mit Hilfe von Laserstrahlen die Windgeschwindigkeit in Höhen von 40 bis 200 Meter über dem Meeresspiegel. Im Vergleich zu fest installierten Windmasten bietet die Boje den Vorteil, dass sie wesentlich einfach installiert werden kann. Damit die gewonnen Messdaten auch aussagekräftige Ergebnisse liefern, optimiert das Institut gemeinsam mit dem Deutschen Wetterdienst außerdem die Wettermodelle, die die Witterung der nächsten Tage veranschaulichen, indem sie meteorologischen Messdaten mit Einspeiseinformationen verknüpfen. So kann die Energiebranche die erneuerbaren Energiequellen zwar immer noch nicht steuern, aber deren Einsatz zumindest genauer planen.

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