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Lektion 6 von 7

Wasserkraft & andere Erneuerbare

Nicht jede erneuerbare Quelle verhält sich wie Solar oder Wind. Besonders Wasserkraft durchbricht fast jedes Muster, das die letzten vier Lektionen aufgestellt haben — und zu verstehen, warum, ist genauso lehrreich wie die Technologie selbst.

Wasserkraft: die disponierbare erneuerbare Quelle

Ein Wasserkraftwerk nutzt fallendes oder fließendes Wasser, um eine Turbine zu drehen, die direkt mit einem konventionellen Synchrongenerator verbunden ist — mechanisch hat es weit mehr mit einem traditionellen Wärmekraftwerk gemeinsam als mit Solar oder Wind. Das ist enorm wichtig: Anders als Solar und Wind kann ein reservoirbasiertes Wasserkraftwerk typischerweise bei Bedarf disponiert werden und seinen Ertrag schnell hoch- oder runterfahren, was es zu einer der wenigen wirklich disponierbaren, kohlenstoffarmen Erzeugungsquellen macht, die heute verfügbar sind.

Speicherwasserkraft (Reservoir)
Wasser wird hinter einem Damm zurückgehalten und bei Bedarf freigegeben — effektiv eine eigene Form der Energiespeicherung, und oft speziell genutzt, um variable Solar- und Winderzeugung auszugleichen.
Laufwasserkraft
Erzeugt aus dem natürlichen Fluss eines Flusses mit wenig bis keiner Speicherung — der Ertrag folgt dem saisonalen Flussfluss statt der Wahl eines Operators und verhält sich eher wie eine variable Ressource als Speicherwasserkraft.
Pumpspeicherwasserkraft
In der vorherigen Lektion als Speicherung behandelt, aber es lohnt sich, daran zu denken, dass sie auf derselben Turbinentechnologie wie konventionelle Wasserkraft aufbaut.

Warum Wasserkraft noch rotierende Masse hat — und warum das wichtig ist

Weil ein Wasserkraftwerk einen konventionellen, direkt mit dem Netz verbundenen Synchrongenerator dreht, trägt es reale physische Trägheit und natürliche Blindleistungsunterstützung bei — genau die Eigenschaften, die Solar und Wind (über Wechselrichter) nicht inhärent liefern. Das ist ein Hauptgrund, warum Netze mit substanzieller Wasserkraftkapazität hohe Erneuerbaren-Durchdringung oft leichter zu handhaben finden als Netze, die rein auf Solar und Wind setzen.

Geothermie und Biomasse, kurz erklärt

Geothermie
Nutzt Erdwärme, um Dampf zu erzeugen, der eine konventionelle Turbine-Generator-Einheit antreibt — geografisch auf Regionen mit zugänglichen geothermischen Ressourcen beschränkt, aber wo verfügbar, ist sie, anders als Solar oder Wind, disponierbar und rund um die Uhr verfügbar.
Biomasse
Verbrennt organisches Material (Holzpellets, Agrarabfälle, Biogas), um eine konventionelle Dampfturbine anzutreiben — disponierbar wie ein fossiles Kraftwerk, wobei sein erneuerbarer Status darauf beruht, dass der Brennstoff nachwächst, nicht auf der Erzeugungstechnologie selbst.

Der gemeinsame Faden dieser Lektion

Geothermie, Biomasse und Wasserkraft teilen alle eine Eigenschaft, die sie von Solar und Wind abhebt: Sie drehen einen konventionellen Generator, wann immer ihr Brennstoff oder ihre Ressource verfügbar ist, nach einem Zeitplan, den der Operator weitgehend kontrollieren kann. Genau deshalb bezeichnen Netzplaner sie oft als "disponierbare Erneuerbare" — und warum ein Netz mit einer guten Mischung aus diesen neben Solar und Wind ein deutlich leichteres Integrationsproblem hat als eines, das sich allein auf variable Quellen verlässt.

Das Wichtigste in Kürze

  • Wasserkraft nutzt konventionelle Synchrongeneratoren, was sie, anders als Solar oder Wind, disponierbar und trägheitsliefernd macht.
  • Speicherwasserkraft kann bei Bedarf disponiert werden; Laufwasserkraft folgt stattdessen dem natürlichen Flussfluss.
  • Geothermie und Biomasse sind ebenfalls disponierbare Erneuerbare, geografisch beziehungsweise durch die Brennstoffversorgung begrenzt.
  • Ein Erzeugungsmix, der disponierbare Erneuerbare neben variablem Solar/Wind einschließt, ist im Allgemeinen leichter auszugleichen.

Weiterführende Literatur