Berechnung des Windes

Weltweit wird die Nutzung von erneuerbaren Energien ausgebaut. In Deutschland wird bereits 15 Prozent des Stroms, mit erneuerbaren Energien erzeugt. Das meiste, nämlich rund die Hälfte, mit Hilfe des Windes. In den kommenden Jahren soll dieser Anteil noch erheblich steigen. 40 Windparks sind in Nord- und Ostsee geplant. Gut für das Klima – aber: diese Art der Stromerzeugung hat auch ihre Tücken.

Während man die Menge Strom, die ein Atom- oder Kohlekraftwerk liefert, je nach Bedarf steuern kann, läßt sich der Wind oder die Sonne nicht beherrschen. Bei Flaute stehen die Windräder still und Wolken vermindern die Leistung von Solarmodulen. Da die Verbraucher aber ihren Strombedarf nicht nach dem Wetter ausrichten wollen, müssen die Schwankungen im Stromnetz ausgeglichen werden. Möglichkeiten dafür gibt es viele: Beispielsweise können Biomassenkraftwerke auch kurzfristig Extra-Strom produzieren und Energie kann aus Pumpspeicherkraftwerken abgezogen werden.

Windenergie braucht gute Vorhersagen

Eine wichtige Voraussetzung dafür ist: Man muss im Voraus wissen, wie das Wetter wird, um so für Alternativen sorgen zu können. Solche Vorhersagen macht die Firma Energy & Meteo Systems in Oldenburg. Der Geschäftsführer Matthias Lange erläutert: "Wir sagen vorher wie viel Energie aus Windparks eingespeist wird in den nächsten Tagen und zwar auf jede Stunde genau." Dabei haben sie ein Drittel der weltweiten Windkraftanlagen im Blick von Europa bis Australien. "Wir haben neben der Windleistungsvorhersage eine Solarleistungsvorhersage mit der wir die Leistungsabgabe der Solarzellen in Deutschland vorhersagen."

Stundengenaue Prognosen sind wichtig für die Netzbetreiber. Sie müssen nämlich nach dem Erneuerbare Energien Gesetz in Deutschland die Energie aus Windkraftanlagen übernehmen und sind verpflichtet für ausreichende Spannung im Netz zu sorgen. Das bedeutet, wenn der Wind mal nicht bläst, müssen die Betreiber Strom aus anderen Quellen einspeisen. Und der wird an der Strombörse zugekauft. Da aber gilt: Je kurzfristiger Strom eingekauft wird, desto teurer ist er. Je früher die Betreiber also wissen, wieviel Strom sie kaufen müssen, um so bessere Verträge können sie abschließen. Außerdem haben sie die Möglichkeit zu viel Strom an der Börse zu verkaufen, aber auch dafür müssen sie ebenfalls wissen, wann sie wieviel Strom anbieten können. Und möglichst genau sollten die Prognosen sein.

Genauigkeit durch Vielfalt

Genauigkeit und Wetterprognose – das ist für die meisten Normalverbraucher ein Wiederspruch. Von ganz anderer Qualität sind dagegen die Windvorhersagen von Energy & Meteo Systems. "Wir haben immer noch einen Vorhersagefehler. Aber dieser Vorhersagefehler ist stark gesunken in den letzten Jahren", sagt Matthias Lange. Im Durchschnitt liege der Fehler bei nur fünf Prozent. Diese Genauigkeit erreicht die Firma dadurch, dass sie ihre Prognosen nicht aufgrund eines Wettermodels erreichen, sondern aufgrund vieler, die miteinander kombiniert werden.

Dafür werden Daten vom französischen, dem deutschen Wetterdienst, dem europäischen Wetterdienst und anderen Wetterdiensten verarbeitet und dann gewichtet. "Wir überlagern verschiedene Wettermodelle und bekommen dann eine bessere Vorhersage."

Dezentrale Zukunft: virtuelle Kraftwerke

Bei den Vorhersagen will es die vor fünf Jahren gegründete Firma nicht belassen. Und so nimmt sie teil am sogenannten E-Energy Projekt der Bundesregierung. Hintergrund ist: Mit dem Vormarsch der erneuerbaren Energien sinkt die Bedeutung großer zentraler konventioneller Kraftwerke. Die Stromversorgung wird dezentral, also von vielen kleinen Einheiten geliefert – aus Windparks, aus Solarmodulen auf tausenden von Dächern, aus Biomasse- und Geothermiekraftwerken und so weiter. Damit immer genug Energie zur Verfügung steht, werden diese kleinen Stromquellen in einem virtuellen Kraftwerk miteinander verbunden. Dort fließen aber auch Informationen darüber ein, wieviel Energie gerade gespeichert ist, beispielsweise in Pumpspeicherkraftwerken und zukünftig vielleicht in tausenden von Batterien von Elektroautos.

Energy & Meteo Systems ist Teil des sogenannten e-Tellingence Project. "Darin entwickeln wir virtuelle Kraftwerke. Das ist jetzt auch schon sehr weit fortgeschritten." Immerhin können man jetzt Windkraftanlagen, Solarkraftanlagen, Biomasseanlage und auch Kühlhäuser zu einem virtuellen Kraftwerk zusammenschalten, erklärt Matthias Lange. Mithilfe einer Software läßt sich die Kraftwersleitwarte steuern. Vorstellen müssen man sich das so: "Da sitzt ein Operator, der sieht die Windkraftanlagen vor sich, der sieht die Solaranlagen vor sich obwohl die natürlich weit weg sind. Aber er hat Zugriff auf alles, er sieht alle Daten reinkommen, er kann die steuern und diese Leitwarte für das virtuelle Kraftwerk, die wollen wir anbieten."

Autorin: Insa Wrede

Redaktion: Henrik Böhme