Energie

Faktencheck 3: Solarproduktion in der Schweiz im Winter

Die Stromproduktion durch Solarzellen ist bekanntlich im Winter wesentlich geringer als im Sommer. Am wenigsten Ertrag ist theoretisch am kürzesten Tag des Jahres, am 21. Dezember, zu erwarten. Wie stark wirkt sich nun diese verminderte Sonnenscheindauer auf die reale Produktion aus?
Zu diesem Zweck betrachten wir den soeben vergangenen Zeitraum von Dezember 2016 bis zum 10. Januar 2017 (also gestern) und beginnen mit dem ersten normalen Arbeitstag in diesem Jahr, dem Montag, den 9. Januar 2017.

Die folgende Grafik1 zeigt die stündliche Stromproduktion in MW an diesem Tag, aufgeschlüsselt nach Energieträgern (Click auf Grafik zeigt Details):


Die hier grafisch von mir aufbereiteten Daten stammen von der Transparency Platform der ENTSO-E, dem europäischen Verbund der Elektrizitäts-Netzwerkgesellschaften von 35 Ländern.
Wie gross ist nun der Anteil der Solarproduktion an der Gesamtproduktion?
Visuell ist der Ertrag aus den Solarpanels in Grafik 1 dunkelblau direkt unterhalb der grün eingetragenen Windproduktion ganz oben zu sehen. Warum sieht man dort aber nichts?
Die Lösung ergibt sich aus folgender Tabelle, wo der MW-Ertrag für jede einzelne Stunde eingetragen ist:

9. Januar 2017 / MWPumpFlussSpeichNuklearSolarWind
00:00 - 01:0021428564173902
01:00 - 02:0022628417174002
02:00 - 03:0021928404174001
03:00 - 04:0019428383173801
04:00 - 05:0021327406173701
05:00 - 06:0024728546173702
06:00 - 07:001119281824173702
07:00 - 08:002158332764173803
08:00 - 09:002446342815173712
09:00 - 10:002574342711173732
10:00 - 11:002257362890173681
11:00 - 12:0019523825831737111
12:00 - 13:0021014125431736131
13:00 - 14:0021414224711735112
14:00 - 15:002004422348173783
15:00 - 16:002153322342173544
16:00 - 17:00226502514173514
17:00 - 18:002820332840173504
18:00 - 19:002804442706173802
19:00 - 20:002340432628173601
20:00 - 21:002304302396173801
21:00 - 22:001052281956173801
22:00 - 23:001140271961174101
23:00 - 00:001018291882174002
Tagestotal in MWh3796176146894416976046

Die Solarproduktion, die ohnehin nur zwischen 8 und 16 Uhr einen Beitrag ermöglicht, gab an diesem wolkenverhangenen Tag fast nichts ab: maximal 13MW in der Stunde nach 12 Uhr (= 13MWh), im Total über den ganzen Tag 60MWh.
Gemessen an der Tagesgesamtproduktion von 127,419MWh, ist das ein Anteil von 0.05%!

Interessant ist ausserdem der Vergleich mit der Nuklearproduktion. Wegen Unterhaltsarbeiten an den KKW Beznau 1 und Leibstadt waren zu dieser Zeit nur Beznau 2, Mühleberg und Gösgen im Einsatz. Diese 3 KKW haben zusammen eine installierte Nennleisung von 1,748MW, was ungefähr der installierten Nennleistung aller Solaranlagen Ende 2016 entspricht (Ende 2015 waren es 1,394MW, mit einem Plus von 331MW gegenüber 2014).
Bei gleicher leistungsmässiger Ausgangslage stehen an diesem Tag den 60MWh der Solarpanels 41,697MWh der KKW gegenüber, das ist 695 mal weniger!

Nun war der 9. Januar wie gesagt wolkenverhangen, also ungünstig für die Sonnenproduktion (am Folgetag, dem 10. allerdings, an dem auch noch Schnee fiel, war der Gesamtertrag mit nur 11MWh aber sogar noch schlechter).
Um nicht Gefahr zu laufen, als Schlechtredner dieser Energieproduktionsart abgestempelt zu werden, habe ich in der gesamten Zeitperiode nach dem ertragreichsten Tag gesucht. Es ist der 2. Dezember 2016, wo die Sonne fast optimal am Himmel stand.

Grafik 2 zeigt die stündliche Produktion an diesem Tag in MW:


Nun sind die dunkelblauen Beiträge an zweitoberster Stelle tagsüber zu sehen: mit einem Maximalbeitrag von 138MW in der Stunde nach 12 Uhr tragen aber auch an diesem sonnenreichen Tag die Solarpanels in der Summe mit 668MWh nur 0.66% zur Gesamtproduktion von 100,651MWh bei! Und im Vergleich mit den 3 KKW ist das immer noch 63 mal weniger.

Hier drängt sich noch eine Nebenbemerkung zur Produktion der KKW auf. Nicht nur an diesen beiden, sondern auch an allen übrigen Tagen, haben sie Stunde für Stunde konstant zwischen 1,735 und 1,745MWh geliefert, praktisch schwankungsfreie Bandenergie, die zu jeder Zeit dringend benötigt wurde. Der in letzter Zeit immer häufiger erhobene Vorwurf and die KKW, sie seien nicht regelbar, entbehrt in unserem Stromsystem bisher jeder Grundlage.

Und eine zweite Nebenbemerkung zum ebenfalls immer wieder gehörten Argument, dass nicht nur die Neuen Erneuerbaren “flatterhaft” (fluktuierend) seien, sondern auch der Stromverbrauch, womit – meist unbelegt – suggeriert wird, dieses Angebots-Nachfrage-Verhalten würde sich sinnvoll ergänzen. Das stimmt aber nur in Bezug auf die generellen Tag/Nacht-Unterschiede. Betrachtet man jedoch die Angebotskurve in Grafik 2, zeigt sich deutlich, dass dem grössten Solarangebot über Mittag eine wesentlich verminderte Nachfrage gegenüberstand, währenddem für die Tagesspitzen zwischen 7 und 11 sowie 16 und 20 Uhr nur noch am Morgen aus Solar ein kleiner Beitrag kam. Und natürlich noch wichtiger ist der Saisonunterschied: Einem grösseren Winterbedarf steht ein stark verkleinertes Solarangebot gegenüber, was die Statistiken dieses Beitrags unterstreichen.

Fazit 1: Bei gleicher Ausgangsleistung haben die Solarpanels von Dezember 2016 bis anfangs Januar 2017 pro Tag 60 – 700 mal weniger Strom produziert als die 3 KKW, die in diesem Zeitraum in Betrieb waren.
Fazit 2: Obwohl alle Solaranlagen in der Schweiz bereits gegen 8% der installierten Gesamtnennleistung ausmachen, schwankt ihr Tagesertrag in dieser sonnenärmsten Winterzeit zwischen 0.01 und  0.66% der Gesamtproduktion.
Und auch wenn man beispielsweise einen verdreifachten Ausbau der Solaranlagen annimmt (womit wir Deutschland in der Pro-Kopf-Berechnung bereits überholt hätten), ist das noch immer kein annehmbarer “Ersatz” auch nur für die 3 KKW, die im Moment laufen, und die konstant 33% zur Gesamtproduktion beitragen.
Zudem muss man sich immer wieder bewusst sein, dass solche Summenbetrachtungen in der Diskussion über Varianten der Elektrizitätserzeugung, wo Flatterstrom eine Rolle spielt, relativiert werden müssen. Tut man das nicht, richtet man den Blick also nicht auf den einzelnen Moment der Erzeugung, ist das entweder bewusst irreführend oder aus Unwissen verzerrend. Am extremsten natürlich, wenn man über Jahreswerte spricht, aber immer noch – in viel feinerem Masse – bei Tagesangaben, denn auch diese “verschweigen”, dass aus Solarpanels zwei Drittel des Tages zwar planbar 0MWh Strom resultiert, der Rest aber unzuverlässig und stark schwankend zu erwarten ist.

  1. Konrad Studerus

    Sehr geehrter Herr Schlumpf. Danke sehr für Ihren Faktencheck 3. Für alle, die sich ernsthaft mit Energiepolitik befassen, sollten diese Zusammenhänge klar sein. Leider erfahre ich von namhaften Leuten, die sich als Energiepolitiker verstehen, dass sie von diesen Zusammenhängen keine Ahnung resp. Vorstellung haben. Die Verbreitung von Jahresproduktionszahlen, wie sie die Stromproduzenten, das BfE etc. verbreiten, leiten diesen irrigen Vorstellungen Vorschub. Leider wird dieses Verwirrspiel von offiziellen Stellen bewusst betrieben. Die Verantwortung dafür trägt letztlich BR Doris Leuthard.

  2. Johannis Nöggerath

    Sehr geehrter Herr Schlumpf:
    Besten Dank für diese erneute Klarstellung mit expliziten Daten. Es ist wichtig, den Leuten bis zum 21. Mai die Grössenverhältnisse resp. Aufwand/ Nutzen näher zu bringen. Ich habe eine sehr gute Page gefunden: http://www.electricitymap.tmrow.co, welche sehr schön die jeweils aktuelle Situation in Europa darstellt, mit CO2-Daten, usw. Es wäre weiterhin wichtig unserer Bevölkerung auch reinen Wein über das derzeitige Versagen der deutschen Energiewende näher zu bringen – zu zeigen, dass der Weg unseres nördlichen Nachbarn nicht aufgehen wird, und somit auch absolut kein Beispiel für die Schweiz darstellt.

  3. Auf dieser relevanten Information muss die Diskussion rund ums Referendum aufbauen. Aus ökonomischer Sicht ist zusätzlich zu beachten, dass der Marktwert des Flatterstroms 2015 etwa
    80 Mio Fr. betrug, wogegen die KEV 677 Mio.erreichte. Der Grund liegt darin, dass die Hauptproduktion von Solar im Sommer zur Mittagszeit praktisch wertlos ist. Mit zunehmendem Ausbau verschlimmert sich diese Diskrepanz. Wir Ökonomen nennen das “Kannibalisierung”.

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