28. Februar 2026

Nachdem ich in den bisher veröffentlichten Kapiteln die Daten der vergangenen Jahre ausgewertet habe, wage ich nun einen Blick in die Zukunft. Genauer gesagt in die Jahre 2037 und 2045, wenn die Energiewende vollzogen und die Stromerzeugung klimaneutral, also mit 0 CO2-Emissionen betrieben werden soll.  Dabei interessieren mich neben den Auswirkungen auf die Wirtschaft auch die Veränderungen denen wir Verbraucher unterworfen sind.  Die zuverlässige Versorgung mit bezahlbarem Strom liegt in meinem Interesse  und ich möchte gern verstehen, was da auf mich zukommt.

Die Planung des zukünftigen Kraftwerkparks und des Stromverbrauchs ist im Netzentwicklungsplan der Bundesnetzagentur vom April 2025 veröffentlicht. Besonders die Seiten 5 und 47 sind interessant, denn da wird der Zubau von PV-Anlagen, Windmühlen, Batterien und der prognostizierte Stromverbrauch beschrieben.  Auf Basis dieser Daten habe ich eine Extrapolation der Stromerzeugung und des Stromverbrauchs für 2037/45 berechnet. 

Ergebnis

kurze Zusammenfassung  

• Der geplante Zubau von PV- und Windkraftanlagen reicht bei weitem  nicht aus, um den Stromverbrauch zu decken
• therm . Kraftwerke liefern 2037  211 TWh, nur 5% weniger als 2024
• Die Batteriekapazität ist zu gering um Dunkelflauten zu überbrücken,  wenige Ladezyklen
• Die Auslastung der Elektrolyseanlagen  ist zu gering
• Das Problem Dunkelflaute ist nicht gelöst
• Wie Flexibilisierung funktionieren soll ist unklar (zumindest habe ich wenig konkretes gefunden, bin für Hinweise dankbar)
• hohe Abhängigkeit von Importstrom
• Die einzelnen Zielwerte sind nicht aufeinander abgestimmt, Insgesamt kein schlüssiges Konzept 

Überschlagsrechnung

Beim Sichten der Daten habe ich einen einfachen Plausibilitätscheck gemacht und eine dicke Überraschung erlebt:

Auf Seite 5 des Netzentwicklungsplans  ist in 3 Szenarien die Leistung der PV-, Wind-, Wasser- und Biogasanlagen angegeben. Mit den Volllaststunden (Quelle: Fraunhofer energy charts) multipliziert ergibt das die zu erwartende Energie 2045. Alle EE-Anlagen zusammen erreichen nur 81 bis 87% des Stromverbrauchs! Das Ziel ist doch aber 100% Erneuerbare?  Um das zu erreichen, müsste die installierte Leistung erheblich über 100% liegen, um durch Energiespeicher  Erzeugung und Verbrauch in Übereinstimmung zu bringen. Werte unter 100% sind eine Kapitulation vor den eigenen Zielen und machen ein System aus PV, Wind und Batterien unmöglich. 

In der Tabelle ist für die 3 Szenarien 2045 die EE  und der Stromverbrauch in TWh angegeben.

Simulation

Da ich für 2024 schon viel ausgewertet habe, wird auch die Extrapolation mit den Wetterdaten aus 2024 gemacht. Da Wind- und PV-Anlagen, je nach dem wie das Wetter ist, Strom liefern, würde die Berechnung mit anderen Wetterjahren natürlich abweichende Ergebnisse liefern.  Ich hab schon gesehen, dass  2012 oder 2022 verwendet  wird, aber mein Ziel ist es nicht, extreme Wetterjahre zu rechnen, sondern einen Eindruck zu bekommen was bei einem ganz normalen Jahr wie 2024 passieren würde. 

Es sind einige Annahmen zu treffen:

Die  neuen PV- und Windanlagen sind so ertragreich,  wie die in 2024 bereits installierten. Die Energie wird im Verhältnis der installierten Leistungen 20xx/2024 berechnet.. Für Solar wird das wohl auch so sein. Eine Verdoppelung der PV-Anlagen liefert ca. doppelt so viel Energie.  Bei Windkraft ist der Zubau vermutlich nicht so ertragreich, da die guten Standorte bereits bebaut sind. Andererseits steigt die Leistung an den alten Standorten durch Repowering.  Insgesamt also eine realistische Annahme

Der Stromverbrauch wird auch im Verhältnis 20xx/2024 skaliert. Der Verlauf bleibt also gleich, nur die Amplituden steigen mit dem höheren Stromverbrauch. Den Stromverbrauch für die Wärmepumpen entfällt fast ausschließlich auf das Winterhalbjahr. Ich habe ihn gleichmäßig auf  Oktober bis April verteilt. Da sich auch das Nutzungsverhalten durch E-Autos, Rechenzentren, dynamische Stromtarife usw. verändert, und niemand den zukünftigen Verlauf  kennt, ist das eine einfache Annahme.  

Die Bundesnetzagentur hat für das Szenario B 2037 folgende Werte definiert:

Wind onshore Faktor 2.5, Wind offshore 6.3, PV wird auf das 3.8 fache  ausgebaut, Biomasse halbiert, Laufwasser ist ausgereizt, die Leistung bleibt unverändert. 

Der  Bruttostromverbrauch wird mit 1027 TWh angegeben, Faktor 2.1   Ich halte diesen Wert für zu hoch und glaube nicht, dass in den nächsten 11 Jahren eine derart dynamische Entwicklung in D möglich ist. Aber das sind die Planzahlen und die habe ich verwendet.

Thermische Kraftwerke 64.2 GW Leistung,   befeuert durch den in D produzierten H2, Rest mit Erdgas

Speicher  139 GW,   die Kapazität wird nicht angegeben, ich gehe vom Faktor 2.5 aus -> 348 GWh Energieinhalt 

Diagramm Szenario B 2037

Im sonnigen Juni sieht man viel Direktverbrauch und über den Verbrauch hinausgehende Energie für Speicher bzw. Elektrolyse und Export.

Die thermischen Kraftwerke laufen auch bei EE-Überschuss mit geringer Leistung zur Netzstabilisierung. In der Nacht vom 3. auf den 4. Juni sinkt der Anteil EE auf 17%,  Residuallast ist 60 GW therm. Kraftwerke, fast Vollast.

Bei EE-Überschuss werden zuerst die Batterien geladen und dann Strom für die Elektrolyse bereitgestellt. Wird die Elektrolyseleistung von 42 GW überschritten geht der Rest in den Export.

Die Batterien werden in wenigen Stunden auf 100% geladen und bei Bedarf bis auf 10% entladen (Skala rechts). Die Steuerung mehrerer Millionen Batterien wird eine Herausforderung werden. Da nie alle gleichzeitig verfügbar sind und das Stromnetz die Energie kreuz und quer durchs Land transportieren muss,  habe ich die Ladeleistung auf 20% begrenzt.

Ganz anders die Situation im November.  Hier überwiegen die thermischen Kraftwerke und es wird auch viel Strom importiert, da die Kraftwerksleistung zu gering ist. Über mehrere Tage kann der Strombedarf nur über hohe Importleistung und mit allen verfügbaren, im Dauerbetrieb  unter Volllast laufenden,  therm Kraftwerken gedeckt werden.

Die Batteriespeicher sind 11 Tage am Stück  leer und liefern keinen Beitrag zur Versorgung.

Jahresdauerlinien

Für einen Vergleich über mehrere Jahre sind die oben gezeigten Diagramme nicht geeignet. Dafür sind die Jahresdauerlinien (aufsteigend sortierte Stundenwerte) der Simulation 2037/45 dargestellt. Zum Vergleich ist auch die Kurve aus dem Jahr 2024 zu sehen, damit man die Änderung gegenüber dem jetzigen Zustand erkennt. Die Unterschiede der Szenarien A 2037, B 2037, C 2037 sind recht gering. Da das 2045 auch so ist,  habe ich  nur Sz. C 2045 gezeigt.

Durch die Batteriespeicher ist nun eine bessere Annäherung an die 100% Linie erreicht und für ca. 4800 h/a kann der Bedarf aus EE gedeckt werden. Rechts sind die Zeiten mit Stromüberschuss zu sehen, der in Batterien gespeichert, in der H2 Elektrolyse oder exportiert wird. PV- und Windanlagen werden bei zu hoher Leistung auch vom Netz genommen . Das lässt sich relativ einfach steuern und ist kein Problem für den Verbraucher.

Am linken Rand sehen wir leider wieder viele Stunden mit zuwenig EE. Auch die Batterien können das Problem zwar mindern aber nicht lösen. Hier müssen die therm. Kraftwerke liefern, Importstrom und Flexibilität der Verbraucher ist gefordert. Es sind im Jahr 2045 ca. 4000 h, die mit EE und Batterien nicht vollständig versorgt wrden können. 

Als interessante Veränderung ist am linken Rand, trotz massivem Zubau  von  PV- und  Windkraft, sogar eine Verschlechterung gegenüber 2024 zu erkennen. Die Kurven 2037 und 2045 liegen  unter dem heutigen Stand, was an der geplanten Reduzierung der Biogasverstromung um ca. 6 GW und dem höheren Stromverbrauch  liegt.

Fazit: 60% der Zeit ist die Versorgung nur mit EE (und Unterstützung von Speichern) gesichert. An ca. 4000 h im Jahr gelingt das nicht und thermische Kraftwerke, Importstrom und Flexibilisierungen sind erforderlich. 

Durch weiteren Zubau von EE  (primär Wind offshore) und Speicher ist es vielleicht möglich, diese Zeiten auf 2000 bis 3000 h zu verringern.  Es bleibt aber ein harter Kern,  für den bis zu 95% der erforderlichen Leistung  eine Lösung gefunden werden muss.

Das ist ein Kernproblem der Energiewende und nach meinem Kenntnisstand von der Bundesnetzagentur als verantwortlicher Behörde noch nicht nachvollziehbar beschrieben und gelöst. In einem weiteren Kapitel werde ich meine Gedanken dazu ausführlicher darstellen.

Ergebnistabelle, MinMax