Dunkelflaute

Was ist eine Dunkelflaute?

Eine Dunkelflaute bezeichnet einen Zeitraum, in dem gleichzeitig wenig Wind weht und die Sonne nicht scheint. In solchen Phasen sinkt die Stromerzeugung aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen deutlich.

Was bedeutet eine Dunkelflaute für die Stromversorgung?

Eine Dunkelflaute ist ein typisches Phänomen in Stromsystemen mit hohem Anteil erneuerbarer Energien. Wind- und Solarenergie zählen zu den fluktuierenden Energiequellen, deren Einspeisung wetterabhängig schwankt. Während bei günstigen Wetterbedingungen Stromüberschüsse entstehen können, führt eine Dunkelflaute zu einer deutlich reduzierten Einspeisung.

Besonders relevant sind Dunkelflauten im Winterhalbjahr. Kurze Tage, eine tief stehende Sonne, häufig bewölkter Himmel und stabile Hochdruckwetterlagen mit wenig Wind führen dazu, dass sowohl die Einspeisung aus Windkraft- als auch aus Photovoltaikanlagen gleichzeitig niedrig ist. Gleichzeitig steigt in Kälteperioden der Heiz- und Strombedarf, etwa für Wärmepumpen, Beleuchtung und industrielle Prozesse. Netz- und Kraftwerksbetreiber müssen diese Situationen vorausschauend berücksichtigen, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten.

Mit steigendem Anteil erneuerbarer Energien im Strommix müssen Dunkelflauten bei der Planung des Stromsystems berücksichtigt werden.

Was ist der Unterschied zwischen Dunkelflaute, Strommangel und Blackout?

Eine Dunkelflaute beschreibt eine meteorologisch bedingte Phase mit geringer Einspeisung aus erneuerbaren Energien. Sie ist klar von anderen energiewirtschaftlichen Begriffen abzugrenzen.

• Strommangel liegt vor, wenn insgesamt zu wenig Strom zur Verfügung steht, um die Nachfrage zu decken. Eine Dunkelflaute kann dazu beitragen, führt aber nicht zwangsläufig zu einem Strommangel.
• Ein Blackout bezeichnet einen ungeplanten, großflächigen Stromausfall, etwa durch technische Störungen im Netz. Eine Dunkelflaute erhöht den Steuerungsaufwand im Netz, ist in einem gut koordinierten Stromsystem jedoch in der Regel beherrschbar und kein automatischer Auslöser für einen Blackout.
• Eine Lastspitze meint eine Phase besonders hoher Stromnachfrage und ist deshalb ein nachfrageseitiges Phänomen. Sie ist unabhängig von der aktuellen Stromerzeugung. Treffen Dunkelflauten und Lastspitzen zusammen, steigt der Bedarf an Reservekapazitäten und Flexibilität im System.

Wie entsteht eine Dunkelflaute und wie lange dauert sie?

Eine Dunkelflaute entsteht meist durch stabile Hochdruckwetterlagen, wie sie in Mitteleuropa vor allem im Winter auftreten. Diese gehen häufig mit schwachem Wind und gleichzeitig geringer Sonneneinstrahlung einher, zum Beispiel durch dichte Bewölkung oder Nebel.

Eine Dunkelflaute kann von einzelnen Stunden bis zu mehreren Tagen andauern. In seltenen Fällen treten auch mehrtägige bis mehrwöchige Ereignisse auf, die sich über große geografische Regionen erstrecken.

Wann treten Dunkelflauten in Europa auf und wie wird die Stromversorgung gesichert?

In Europa treten Dunkelflauten vor allem in den Wintermonaten auf. Typisch sind Kombinationen aus kurzen Tagen, geringer Sonneneinstrahlung und schwachem Wind.

In solchen Phasen steigt die Bedeutung flexibel einsetzbarer Kraftwerke, Energiespeicher und Stromimporte. Netzbetreiber nutzen zudem Mechanismen wie den Einsatz von Regelenergie, um kurzfristige Abweichungen zwischen Stromerzeugung und -verbrauch auszugleichen.

Wie wird das Stromsystem gegen Dunkelflauten abgesichert?

Zur Absicherung gegenüber Dunkelflauten kommen mehrere Ansätze zum Einsatz:

• Energiespeicher: Batteriespeicher für kurzfristige Schwankungen sowie Pumpspeicher und chemische Speicher (z.B. Wasserstoff) für längere Zeiträume
• Regelbare Kraftwerke: flexible Erzeugungskapazitäten zur Sicherstellung der Versorgung
• Grenzüberschreitender Stromhandel: Ausgleich regionaler Unterschiede durch den Stromhandel innerhalb Europas.
• Flexible Nachfrage: Anpassung des Stromverbrauchs an die aktuelle Erzeugungssituation

Welche Auswirkung hat eine Dunkelflaute auf Strompreise und Versorgungssicherheit?

Eine Dunkelflaute führt oft zu steigenden Marktpreisen an der Strombörse. Wenn wenig Strom aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen verfügbar ist, müssen vermehrt regelbare Kraftwerke mit höheren Erzeugungskosten eingesetzt werden.

Für die Versorgungssicherheit sind Dunkelflauten ein planbares Ereignis. Entscheidend ist, dass ausreichend gesicherte Leistung, Speicherkapazitäten, flexible Verbräuche und Importkapazitäten vorhanden sind. Moderne Energiesysteme berücksichtigen solche Wetterphasen systematisch in Netzplanungen und Reservekonzepten. So lässt sich das Risiko von Versorgungsengpässen begrenzen, auch bei weiterwachsendem Anteil erneuerbarer Energien.