Köln/Berlin. Ein ehrgeiziges Ziel, das sich die Republik Irland verbindlich gesetzt hat: Sie will bis zum Jahr 2020 einen Anteil von 40% Strom aus Erneuerbaren Energien an der Strombereitstellung erzielen. Eine umfangreiche technische Systemstudie – erstellt durch Ecofys, Siemens PTI, Ecar Ltd und DIgSILENT – kam jetzt zu dem wegweisenden Ergebnis, dass das System der elektrischen Energieversorgung diesen Anteil aufnehmen kann.

Während des kommenden Jahrzehnts wird die installierte Windleistung in Irland massiv zunehmen, so dass Windenergie den überwiegenden Teil der nachhaltig erzeugten Elektrizität bereitstellen wird. So impliziert das Ziel von 40% im Jahresmittel sehr hohe Momentanwerte des Windanteils in der Erzeugung. Theoretisch könnten Windkraftanlagen zeitweise sogar 100% des benötigten Stroms in das Netz einspeisen.

Welche Durchdringungen mit Energie aus Windkraftanlagen tatsächlich technisch machbar sind, untersuchte das Konsortium, dem auch die unabhängigen irischen Windenergieexperten Prof. Mark O’Malley (University College Dublin) und Peter Harte (SWS Energy) angehörten, im Rahmen der „All Island Facilitation of Renewables Studies”. Diese Studien wurden von dem irischen Übertragungsnetzbetreiber EirGrid und dem nordirischen Betreiber SONI beauftragt. Denn auch Nordirland denkt derzeit über eine ähnliche Verpflichtung nach.

Das Konsortium analysierte die technischen Herausforderungen insbesondere für die dynamische Stabilität und die Frequenzstabilität, die mit einem steigenden Anteil der Windenergie in der momentanen Erzeugung verbunden sind. Es untersuchte die Reaktion des Systems auf verschiedene Störungen für mehr als 60 Kombinationen von Last und Kraftwerkseinsatz, auch unter Berücksichtigung möglichen Imports oder Exports über Hochspannungs-Gleichstrom-Seekabel nach Großbritannien. Darüber hinaus lieferte das Expertenteam Vorschläge für geeignete Parameter, die einen sicheren und zuverlässigen Betrieb des Gesamtsystems ermöglichen.

Als wichtige limitierende Faktoren für den Beitrag der Windenergie in der momentanen Erzeugung nennen die Experten zum einen die Frequenzstabilität des Systems nach dem Wegfall von Erzeugungsleistungen, wie einem ungeplanten Ausfall eines Kraftwerkes, und zum anderen die Stabilität nach Netzwerkfehlern.

Die Studien führen zu dem Ergebnis, dass - solange der Beitrag der Windenergie in der momentanen Erzeugungsleistung 60 bis 80% nicht übersteigt - die Systemstabilität durch geeignete technische Maßnahmen gewährleistet werden kann. Um einen höheren Anteil zu vermeiden, müsste die Leistung durch ein zeitweiliges Einspeisemanagement vermieden werden. Andernfalls entsteht ein erhöhtes Risiko für Systemstabilität und damit die Zuverlässigkeit des Betriebs.

Auch wenn ein zeitweiliges Einspeisemanagement für Windparks mit Ertragsverlusten verbunden ist, haben die Studien gezeigt, dass diese Verluste für die Verhältnisse in Irland im Jahr 2020 voraussichtlich überschaubar sind. Zusammen mit technischen Systemverbesserungen und Netzausbauten wird es der identifizierte Betriebsbereich ermöglichen, das 40-Prozent-Ziel auf nationaler Ebene zu erreichen.

Die Ergebnisse sind angesichts des bisher einmaligen Umfangs einer solchen Studie wegweisend. Die Experten betonen jedoch, dass die Übertragung der Resultate auf andere Regionen angesichts des Inselcharakters des irischen Elektrizitätssystems nicht möglich ist. Im europäischen Verbundsystem liegen die Beiträge der Windenergie regional bereits regelmäßig zeitweilig über 100%, ohne dass die Versorgungssicherheit grundsätzlich beeinträchtigt wird.

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