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Residuallast

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

22.12.2021

Letztes Update

18.08.2022

 

Residuallast: Definition, Entwicklung und Infos zur Agora Energiewende

Inhalt des Wiki-Artikels

Residuallast ist definiert als der Anteil des Stromverbrauchs, der nicht durch fluktuierende erneuerbare Energien, sondern durch Kraftwerke gedeckt wird, die kontinuierlich Strom erzeugen. Vorwiegend soll Strom aus regenerativen Energien für die Deckung des Bedarfs genutzt werden. Deshalb besteht für Strom, der über Erneuerbare-Energien-Anlagen gewonnenen wird, Einspeisevorrang. Da Windenergie und Photovoltaik aber wetterabhängig elektrische Energie erzeugen, schwankt die Strommenge, die ins Netz eingespeist wird. Der verbleibende Bedarf wird durch die Residuallast gedeckt.

Formel zur Berechnung der Residuallast

Die Residuallast (R) lässt sich mit einer einfachen Formel berechnen. Bekannt sein müssen die Nachfrage nach Strom (N), also die Last, und die Abdeckung durch fluktuierende erneuerbare Energien (FEE). Aus der Differenz von Last und Abdeckung ergibt sich die Residuallast:

N – FEE = R

Flexible Kraftwerke für die Residuallast

Da sich die benötigte Menge an Residuallast dadurch ergibt, wie viel Strom aus fluktuierenden erneuerbaren Energien erzeugt wird, unterliegt sie ebenfalls Schwankungen. Kraftwerke, die für den Restanteil des Stroms sorgen, müssen deshalb regelbar sein. Bei Bedarf sollten sie in einer bestimmten Zeit herauf- oder heruntergefahren werden können. Mit dem Fortschreiten der Energiewende wird die dynamische Anpassung der individuellen Kraftwerksleistung immer wichtiger. Je mehr Strom aus fluktuierenden Energien stammt, desto mehr Flexibilität ist erforderlich. Die Residuallast wird bislang hauptsächlich von konventionellen Kraftwerken getragen, doch der Anteil dezentraler Erneuerbare-Energien-Anlagen nimmt stetig zu. Zur Deckung der Residuallast tragen zum Beispiel folgende Anlagenarten bei:

  • Bioenergiekraftwerke
  • Holzheizkraftwerke
  • Speicherkraftwerke

Wann ist die Residuallast negativ?

Wenn mehr Strom durch fluktuierende erneuerbare Energien erzeugt als verbraucht wird, ist die Residuallast negativ. Zukünftig sollen in Deutschland vor allem Windenergie und Photovoltaik den Strombedarf decken. Laut Prognosen wird die Residuallast kontinuierlich sinken, da im Jahresdurchschnitt immer mehr Solar- und Windstrom eingespeist wird. Es tritt eine Überschusssituationen ein, wenn Sonne und Wind mehr Energie liefern, als im Land verbraucht wird.

Der überschüssige Strom kann in einem solchen Fall entweder in einem Speicher vorgehalten oder ins Ausland exportiert werden. Diese Entwicklung bedeutet allerdings nicht, dass keine Residuallast mehr gebraucht wird, denn die Residuallast ist nicht durchgängig negativ. Gespeicherte Energie kann wieder abgerufen werden, der exportierte Strom jedoch nicht. Das Projekt Energieunion der Europäischen Union beinhaltet einen europäischen Strommarkt, innerhalb der EU soll der Strom grenzüberschreitend frei fließen. Auf diese Weise können Schwankungen europaweit ausgeglichen werden und es sind insgesamt weniger Reservekraftwerke erforderlich, die einspringen, wenn der Strombedarf höher ausfällt als prognostiziert.

Entwicklung der Residuallast in Deutschland

Mit dem Ansteigen des Anteils fluktuierender erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung haben die Schwankungen der Residuallast in Deutschland zugenommen. Teils schwankt die Residuallast im Tagesverlauf um bis zu 70 Gigawatt. Dies hat zur Folge, dass die Schwankungen nur noch bedingt durch Grundlastkraftwerke ausgeglichen werden können, stattdessen werden mehr Spitzenlastkraftwerke gebraucht. Dazu kommt, dass der Ausstieg aus Kohle- und Atomkraft beschlossen ist. Schwerfällige Anlagen wie Kohlekraftwerke sind ohnehin nicht geeignet, durch Fluktuationen von erneuerbaren Energien entstehende Schwankungen der Residuallast auszugleichen. Um die Versorgung auch in Zukunft sicher gewährleisten zu können, sind Anpassungen im Stromsektor erforderlich, wie zum Beispiel:

  • Stromspeicher und die Weiterentwicklung von Speichertechnologien
  • Flexible Kraftwerke (z. B. Gaskraftwerke)
  • Steuerung durch Einspeise- und Lastmanagement
  • Netzausbau mit Stromautobahnen und Smart Grids
  • Förderung bestimmter Stromerzeugungsanlagen
  • Erneuerbare-Energien-Erzeugungsmanagement
  • Stromaustausch innerhalb größerer Regionen

Die Entwicklung der Residuallast in Deutschland zeigt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE auf seiner Onlineplattform Energy-Charts in interaktiven Grafiken. Darüber hinaus finden sich auf dem Portal weitere Informationen zu Stromproduktion und Börsenstrompreisen. Wie hoch der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung ist, lässt sich im Viertelstundentakt anzeigen.

Was ist die Agora Energiewende?

Agora Energiewende ist ein gemeinnütziges Unternehmen, das es sich seit 2012 zur Aufgabe gemacht hat, wissenschaftlich belastbare und politisch durchführbare Wege hin zu sauberer Energie zu erarbeiten. Der Thinktank hat Mitglieder aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und der Zivilgesellschaft. Ihr Ziel ist, praktikable Lösungen aufzuzeigen, die letztendlich zur Klimaneutralität führen. Außerdem vermittelt die Agora Energiewende zwischen Entscheidungstragenden, der Wissenschaft, Interessengruppen und den Medien. Dafür setzt die Agora Energiewende auf drei Säulen:

  • Forschung
  • Dialog
  • Öffentlichkeitsarbeit

Das internationale Team der Agora Energiewende besteht aus rund 100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Ihr Rechtsträger ist die Smart Energy for Europe Plattform gGmbH. Das Management des Unternehmens wird von einem Aufsichtsrat kontrolliert. Unter den Mitarbeitern sind Ingenieure, Projektmanagerinnen, Politik- und Wirtschaftswissenschaftler. Mit dem vereinten Fachwissen will die Agora Energiewende auf Klimaneutralität bis zur Mitte des Jahrhunderts hinarbeiten.

Unter anderem ist auch die Residuallast Thema bei der Agora Energiewende. Sie stellt fest, dass der Bedarf an Residuallast auch zukünftig weniger gleichmäßig sein wird als bei der Stromerzeugung mit konventionellen Kraftwerken. Dadurch sind häufigere Lastwechsel der Kraftwerke erforderlich, die Anforderungen ändern sich. Grundsätzlich müssten Erzeugung und Verbrauch von Strom so weit wie möglich aufeinander abgestimmt werden. Dazu können auch Verbraucher beitragen, indem sie flexiblen Verbrauch in Zeiten mit niedriger Stromnachfrage legen und ihn in Zeiten hoher Stromnachfrage senken. Als weitere Maßnahmen, um die schwankende Residuallast auszugleichen, werden die folgenden genannt:

  • Speicherung und Abruf von Energie
  • Flexible Stromerzeugungsanlagen
  • Stromimport und -export
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