Haben die erneuerbaren Energien versagt? Wie gefährlich ist eine Dunkelflaute in Deutschland für die Stromversorgung? Und was kann man tun, um ihre Auswirkungen auf die Stromproduktion abzufedern?
Dunkelflaute: Deutschland - November 2024
Die Dunkelflaute 2024 war ein Schock. Vor allem für Teile der Industrie, die ihren Strom zu Tagespreisen einkaufen - anders als die meisten Verbraucher, die von dem düsteren Geschehen nicht direkt betroffen waren und vermutlich gar nichts davon mitbekommen haben.
Und alles lag am Wetter: Vom 2. November 2024 bis zum 7. November 2024 herrschte laut Deutschem Wetterdienst ein Hoch über Mitteleuropa, das am Mittwoch, den 6. November, die Windkraftanlagen nahezu stilllegte – selbst die Offshore-Windräder auf Nord- und Ostsee rührten sich kaum. Der Nebel tat sein Übriges und störte die Produktion von Solarstrom.
Dunkelflaute: Strompreis steigt und die Reserve kommt zum Einsatz
Am Höhepunkt der Dunkelflaute am 6. November lag der bundesweite Stromverbrauch bei rund 66 Gigawatt. Gleichzeitig lieferten Wind und Solarenergie in den Abendstunden nur etwa 100 Megawatt, was lediglich 0,15 Prozent des Strombedarfs entspricht. Am Spotmarkt, der für den kurzfristigen Ausgleich von Angebot und Nachfrage entscheidend ist und somit eine zentrale Rolle bei der Überbrückung von Dunkelflauten spielt, zogen die Preise deutlich an. Der Intraday-Handel lag während der Spitzenzeiten knapp unter dem Preisniveau des Day-Ahead-Marktes, was darauf hindeutet, dass sich die Marktteilnehmer bereits im Vorfeld auf die außergewöhnliche Situation eingestellt hatten.
Wenn Dunkelflaute herrscht, muss gehandelt werden. Damit der symbolische Tanker der deutschen Industrie dann nicht bewegungslos auf hoher See umhertreibt, kommt die Reserve ins Spiel. Am 6. November wurden also rasch Reservekraftwerke hochgefahren, betrieben mit Kohle, Gas, Öl, Biomasse oder Laufwasser. Zudem wurde mehr Strom aus den Nachbarländern über das europäische Stromnetz importiert. Dennoch erreichten die Preise an diesem dunklen Novembertag an den Strombörsen zeitweise astronomische 1.000 Euro pro Megawattstunde - ungefähr das Zehnfache des üblichen Strompreises.
Die plötzliche Abhängigkeit von fossilen Kraftwerken, die mit höheren Betriebskosten arbeiten, führt dazu, dass die Gebote für Stromlieferungen deutlich steigen. Und so wurden am 6. November im Tagesdurchschnitt 231 Euro je Megawattstunde gezahlt, mehr als doppelt so viel wie normalerweise. In einzelnen Phasen des 6. November lag der Preis sogar bei mehr als 800 Euro. Es war der mit Abstand teuerste Day-Ahead-Tag seit langem, wenn man von den versehentlich hervorgerufenen Mondpreisen am 26. Juni absieht, die nicht vom realen Marktgeschehen her rühren, sondern von einer technischen Panne.
Dunkelflaute aktuell: Sorge vor dem Blackout?
Auch wenn die Stromerzeugung aus erneuerbarer Energie zwischenzeitlich deutlich niedriger ausfiel, gab es wohl keinen Grund zur Sorge, wie Bruno Burger vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme mitteilte: “Ein Blackout durch die Dunkelflaute […] hat Deutschland am Mittwoch [den 6.11.] nicht gedroht. Dafür haben wir ausreichend Kapazitäten.” Der Geschäftsführer des Energieanalyse-Unternehmens Energy Brainpool Tobias Federico widerspricht. Ihm zufolge sei zwischenzeitlich das Maximum an Strom produziert worden, das ohne Wind- und Solarkraft möglich ist. Das Stromwechselportal "Wechselpilot" schreibt dazu: "An besagtem 6. November betrug die gesamte realisierte Erzeugungsleistung konventioneller Kraftwerke etwa 750.000 MWh. Einen vergleichbaren Wert erreichten sie zuletzt zwischen dem 8. und 15. Januar dieses Jahres, als sie an drei aufeinanderfolgenden Tagen mehr als 950.000 MWh erzeugten. Außerdem: Die in Deutschland aktuell installierte Erzeugungsleistung in konventionellen Kraftwerken beträgt etwa 67.000 MW."
- Erdgas: ca. 36.000 MW
- Steinkohle: ca. 13.000 MW
- Braunkohle: ca. 18.000 MW
Umgerechnet in Kilowattstunden entspreche dies einer möglichen Stromerzeugung von ungefähr 1.500.000 MWh pro Tag, wenn die Kraftwerke rund um die Uhr mit voller Leistung laufen. Das Fazit: In gewisser Weise sind also beide Expertenaussagen nachvollziehbar; keine Gefahr für einen Blackout, aber weit war die Grenze der Kapazitäten der Stromproduktion nicht mehr entfernt. Aktuell dürfte es jedenfalls noch genug konventionelle Reservekapazitäten geben, um Dunkelflauten und einen Ausfall von erneuerbaren Kraftwerken auszugleichen. Ob der Kohleausstieg 2030 damit realistisch ist, wird sich zeigen. Bislang blieb ein Blackout jedenfalls aus, und der Stromverbrauch stabil. Was auch daran liegt, dass die Temperaturen während der Dunkelflaute 2024 deutschlandweit mild waren. Bei einer Abkühlung von fünf bis zehn Grad Celsius hätte die Last jedoch auf etwa 75 Gigawatt steigen können. Eine solche "kalte Dunkelflaute" hätte den Druck auf das Stromsystem noch weiter verstärkt - und womöglich hätte da tatsächlich der Blackout gedroht.
Verdacht auf absichtliche Preissteigerungen
Am 12. Dezember kam es zu einer weiteren kurz anhaltenden Dunkelflaute, die ebenfalls aufgefangen werden konnte. Interessant dabei: Laut einer Recherche der "Frankfurter Allgemeinen Zeitung" (FAZ) soll es dabei keine konkreten Hinweise auf Versorgungsengpässe gegeben haben. Experten zufolge hätte die Stromversorgung mit den verfügbaren Marktressourcen gesichert werden können. Warum liefen am Donnerstag, den 12. Dezember, also viele fossile Kraftwerke nicht, obwohl sie laut Behörde betriebsbereit waren? Experten zufolge stehen in Deutschland jedoch mehr als 90 Gigawatt regelbare Leistung zur Verfügung, was Engpässe unwahrscheinlich macht, so die FAZ. Der Verdacht läge also nahe, dass einige Kraftwerksbetreiber Kapazitäten zurückgehalten haben könnten, um die Preise in die Höhe zu treiben. Das Bundeskartellamt und die Bundesnetzagentur sollen Untersuchungen eingeleitet haben, um die Vorwürfe zu überprüfen.
Was ist eine Dunkelflaute? Definition
Erneuerbare Energien wie Windkraftanlagen und Solaranlagen sind vom Wetter abhängig, das macht dieses Beispiel sehr deutlich. Doch wie wird eine Dunkelflaute definiert - und woher kommt dieses Wort. Eine Dunkelflaute-Definition kann helfen, das seltene und gleichzeitig reale Phänomen einzuordnen.
Dunkelflaute ist ein sogenanntes Kofferwort, das das gleichzeitige Auftreten von Dunkelheit und Windflaute beschreibt. Der Begriff stammt aus der Energiewirtschaft. Er bezeichnet also einen Zustand oder einen einen Zeitraum, in dem sowohl Windkraftanlagen als auch Photovoltaikanlagen deutlich weniger bis gar keinen Strom produzieren, weil es zu wenig Wind und Sonnenlicht gibt.
Dunkelflauten, die mehrere Tage andauern, treten in der Regel etwa alle zwei Jahre auf. Tritt eine Dunkelflaute dann auf, wenn im Winter der Energieverbrauch sowieso schon erhöht ist, nennt man das Phänomen kalte Dunkelflaute. Besonders betroffen sind energieintensive Industrien und Verbraucher, die kurzfristig auf den Markt angewiesen sind, Privathaushalte zum Beispiel bei dynamischen Stromtarifen, die in Deutschland aber noch nicht allzu verbreitet sind. Aber auch Privathaushalte mit "normalen" Tarifen können bei Dunkelflauten auf lange Sicht höhere Strompreise spüren, da die Versorger die Kosten auf die Endverbraucher umlegen, allerdings bei weitem nicht so sprunghaft wie in Day-Ahead-Auktionen.
Die Hellbrise und ihre Probleme
Das Gegenteil einer Dunkelflaute ist die so genannte Hellbrise – es scheint die Sonne, der Wind weht, die erneuerbaren Energien produzieren so viel Strom, dass die Preise sogar negativ werden. 2024 war das in 457 Stunden der Fall, also zu gut fünf Prozent der Zeit des Jahres. Allein 2024 wurden deutschlandweit neue Solaranlagen mit einer Spitzenleistung von 16,2 Gigawatt (GW) installiert, wie die Bundesnetzagentur berichtet – ein Rekord. Zum Vergleich: Würden all diese neuen Anlagen zeitgleich ihre Maximalleistung liefern, entspräche das der Leistung von zwölf Atomkraftwerken. Aber eine Hellbrise mit negativen Strompreisen kann problematisch sein. Denn der Staat hat den Betreibern von Solaranlagen nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) eine feste Vergütung für jede eingespeiste Kilowattstunde garantiert. Und das gleich 20 Jahre lang, damit die Besitzer sichere Investitionsbedingungen haben.
Wenn die Netzbetreiber den vielen Sonnenstrom während einer Stromspitze - die im Übrigen auch das Netz belastet - irgendwie loswerden müssen, trägt der Bund die Differenz zur garantierten Vergütung. Und das ist ordentlich: 2024 summierten sich die Zuschüsse aus der Staatskasse zum sogenannten EEG-Konto auf knapp 18,5 Milliarden Euro. Früher zahlten die Stromverbraucher diese Differenz in Form der EEG-Umlage, seit Sommer 2022 trägt der Bund sie aus dem Klima- und Transformationsfonds. Aktuell wird die Einspeisevergütung aber noch nicht angetastet. Ob das nach Bildung einer neuen Regierung so bleibt?
Problem Netzausbau und Speicherkapazitäten
Wenn man sich die Stromproduktion anschaut, läuft es eigentlich ganz gut mit der Energiewende und dem Ausbau erneuerbarer Energien. 2024 erzeugte Deutschland laut Bundesnetzagentur 431,7 Terawattstunden Strom – zwar ein Rückgang von 4,2 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Dennoch markierte der Anteil erneuerbarer Energien mit 59 Prozent einen Rekord. Die wichtigsten Quellen sind Wind, Sonne und Biomasse. Und die sind günstiger als Kohle, Gas oder hochgradig subventionierte Atomkraft - wenn denn der Wind weht und die Sonne scheint.
Wenn es weder weht noch scheint, dann wird es schwierig. Noch sind die Speicherkapazitäten, etwa in Form von Pumpkraftwerken oder Batterien, nicht ausreichend vorhanden - und dann wird es teuer. Das zeigt auch ein Blick auf die Zahlen: 2024 lag der durchschnittliche Strompreis an der Börse bei 78,50 Euro pro Megawattstunde – der tiefste Wert seit 2021, wie aus dem Jahresbericht der Denkfabrik Agora Energiewende hervorgeht. Doch Dunkelflauten führten immer wieder zu extremen Ausschlägen. Besonders der 12. Dezember sorgte für Schlagzeilen, als der Strompreis in der Stunde von 17 bis 18 Uhr auf 936 Euro pro Megawattstunde kletterte. Wirtschaftsminister Robert Habeck (Grüne) erklärte dazu beim "Handelsblatt"-Industriegipfel: "Wir werden in der Zukunft in einem erneuerbaren Stromsystem immer wieder zwei, drei Wochen haben, wo sehr hohe Strompreise sind. Das wird so sein bei Witterungsbedingungen wie jetzt, aber wir werden dann eben auch 50 Wochen haben, wo die Strompreise günstig sind."
Dunkelflaute: Lösungsvorschläge
Eine Kombination aus Solar- und Windenergie kann das Risiko für Dunkelflauten erheblich reduzieren, bei den wetterabhängigen erneuerbaren Energien besteht aber trotzdem immer noch ein kleines Restrisiko. Lösungsvorschläge drehen sich um die Themen Reservekapazitäten in Form von wetterunabhängigen Kraftwerken oder Speichern.
Durch den bestehenden gemeinsamen europäischen Strommarkt kommt es schon lange zu Stromimporten und –exporten zwischen Ländern. Auch wenn das Risiko von regionalen Dunkelflauten besteht, ist es in Bezug auf ganz Deutschland – und vor allem auf ganz Europa – kein unlösbares Problem, vor allem, weil durch den europäischen Stromverbund sowieso ein internationaler Strommarkt vorhanden ist. Bei regionalen Dunkelflauten kann also in der Regel Strom aus Nachbarländern importiert werden. Allerdings gibt es hier bisweilen Reibereien.
Schweden beschwerte sich
Im November sorgte der Stromimport nämlich unter anderem auch dafür, dass teure schwedische Gaskraftwerke verstärkt an der Produktion teilnahmen - und weil sich der Strompreis am Markt durch den Preis des teuersten Teilnehmers definiert (die sogenannte Merit Order), schoss der Strompreis in die Höhe.
Was die Schweden während der Dunkelflaute 2024 im November nicht besonders lustig fanden, da dadurch der Strom bei ihnen teurer wurde. Sie hatten zu diesem Zeitpunkt selbst mit einer Dunkelflaute zu kämpfen, zudem war das südschwedische Kernkraftwerk Forsmark 3 wegen eines längeren Ausfalls und einer Wartung nicht am Netz.
Dunkelflaute Deutschland: Was tun?
Während die Stromproduktion bei günstigen Wetterlagen oft die Nachfrage übersteigt, klafft bei Dunkelflauten eine große Lücke zwischen Erzeugung und Bedarf. Dieser Gegensatz ist ein wesentlicher Punkt, warum der Ausbau erneuerbarer Energien durch den parallelen Aufbau von Speicher- und Ausgleichssystemen begleitet werden muss. Ohne entsprechende Maßnahmen könnte es in dunklen und windstillen Perioden zu Stromengpässen kommen, was sowohl Verbraucher als auch die Wirtschaft hart treffen würde.
Es gibt bereits erneuerbare Möglichkeiten einer zuverlässigen Stromerzeugung als Reservekapazität in Form von Biomasse und Wasserkraft. Auch Pumpspeicherkraftwerke (Stauseen) können hier dazugezählt werden, da sie eine Möglichkeit bieten, erneuerbaren Strom zu speichern. Aktuell machen diese drei Varianten aber nur einen kleinen Anteil (etwa zehn Prozent) der gesamten installierten Erzeugungsleistung in Deutschland aus:
- Biomasse: ca. 8.500 MW
- Wasserkraft: ca. 5.100 MW
- Pumpspeicherkraftwerke: ca. 9.400 MW
Um in Zukunft zuverlässig Dunkelflauten zu kompensieren, werden diese Rolle in Zukunft wohl eine größere Rolle spielen. Andererseits denkt die Bundesregierung auch über Wasserstoff nach. Bis 2030 sollen zehn Gigawatt Elektrolysekapazität entstehen, was für etwa 30 bis 50 Prozent des deutschen Wasserstoffbedarfs ausreichen soll.
Was getan werden sollte, um die Versorgung auch in solchen kritischen Phasen sicherzustellen:
- Ausbau von Speichertechnologien
Um Versorgungslücken zu schließen, sind leistungsfähige Energiespeicher unverzichtbar. Batterien, Pumpspeicherwerke oder Power-to-X-Technologien, die etwa Wasserstoff als Energiespeicher nutzen, ermöglichen es, in sonnen- und windreichen Zeiten produzierte Überschüsse für Dunkelflauten zu sichern. Fortschritte in der Batterieforschung könnten in den kommenden Jahren die Kapazitäten und Effizienz solcher Speicher erheblich verbessern. - Bidirektionales Laden
Elektroautos könnten künftig eine Schlüsselrolle einnehmen, da sie überschüssigen Strom speichern und bei Bedarf ins Netz zurückspeisen können. Diese Technologie, auch bekannt als bidirektionales Laden, würde Fahrzeuge zu mobilen Speichern machen und Schwankungen bei Wind- und Solarstrom ausgleichen. Allerdings ist hierfür eine spezielle Infrastruktur erforderlich, die aktuell noch nicht flächendeckend verfügbar ist. - Flexibles Energiemanagement
Ein intelligentes Stromnetz kann dazu beitragen, den Verbrauch an die Erzeugung anzupassen. Hierbei könnten energieintensive Prozesse in Industrie und Gewerbe zeitlich verschoben werden, um Spitzenlasten abzufedern. Auch Verbraucher könnten durch dynamische Stromtarife motiviert werden, ihren Energieverbrauch stärker an das Angebot anzupassen. - Reservekraftwerke und Sektorenkopplung
Bis Speicherlösungen in ausreichendem Maß verfügbar sind, spielen Reservekraftwerke weiterhin eine Rolle. Insbesondere Anlagen, die mit Biomasse oder klimaneutralem Wasserstoff betrieben werden, könnten flexibel Strom bereitstellen. Ergänzend wird die Sektorenkopplung – also die Verknüpfung von Strom-, Wärme- und Verkehrssektor – immer wichtiger, um überschüssige Energie effizient zu nutzen. - Netzausbau in Deutschland und Strompreiszonen
Besonders die Nord-Süd-Trassen sind von großer Bedeutung. Denn im Norden gibt's viel Wind, im Süden mehr Industrie. Doch so leicht gelangt der Strom nicht dahin, wo er hin muss. Hierfür sind Investitionen in die Infrastruktur notwendig. Und als begleitende Maßnahme wäre es sinnvoll, nicht einen Strompreis für ganz Deutschland zu haben, sondern Strompreiszonen einzuführen, um sowohl innerhalb Deutschlands effizienter leiten und speichern zu können, als auch Nachbarländer wie Schweden bei Importen nicht zu überfordern. - Internationale Vernetzung
Eine stärkere Zusammenarbeit auf europäischer Ebene könnte ebenfalls helfen, Dunkelflauten besser zu bewältigen. Da Wetterlagen regional unterschiedlich sind, könnte überschüssiger Strom aus sonnenreichen oder windigen Nachbarländern importiert werden, um lokale Engpässe auszugleichen. Voraussetzung dafür ist der Ausbau grenzüberschreitender Stromtrassen.
Fazit: Planung für ein stabiles Energiesystem
Die Dunkelflaute ist eine Herausforderung für die Energiewende, doch es gibt vielversprechende Lösungsansätze. Der Ausbau von Energiespeichern, die Flexibilisierung von Verbrauch und Produktion sowie eine bessere internationale Vernetzung können dazu beitragen, Versorgungssicherheit auch bei ungünstigen Wetterlagen zu gewährleisten. Entscheidend ist, dass der Ausbau erneuerbarer Energien durch eine vorausschauende Planung begleitet wird, um das Energiesystem langfristig stabil und klimafreundlich zu gestalten.
Technologien wie Smart Meter und bidirektionales Laden können helfen, Strom effizienter zu nutzen und Kosten zu sparen, während sie gleichzeitig das Netz entlasten. Smart Meter können sich für Verbraucherinnen und Verbraucher lohnen, wenn sie einen flexiblen Stromtarif nutzen. Die digitalen Zähler zeigen in Echtzeit, wann Strom besonders günstig ist. So lassen sich Geräte wie Waschmaschinen oder Geschirrspüler gezielt zu diesen Zeiten einschalten.
Und Elektroautos können überschüssigen Strom speichern und bei Bedarf wieder ins Netz zurückgeben – Stichwort: bidirektionales Laden. Damit werden die Autos zu mobilen Speichern, die Schwankungen bei Wind- und Solarstrom ausgleichen. Allerdings ist diese Technologie aktuell noch nicht überall verfügbar und benötigt spezielle Infrastruktur.
Die jüngsten Preis-Ausreißer sollten aber nicht zu sehr verunsichern. Insgesamt sind die Strompreise im vergangenen Jahr deutlich gesunken, sowohl an der Börse als auch die Preise für private Haushalte – hier insbesondere bei Neuverträgen. Wer davon profitieren will, ist mit einem Versorgerwechsel gut beraten.
