Wenn immer mehr Strom aus erneuerbaren Quellen erzeugt wird, muss sich auch das ganze System anpassen. Experten sprechen dann über "Flexibilitäten". Was damit gemeint ist, lesen Sie hier. Im Jahr 2025 stammten fast 60 Prozent des deutschen Stroms aus erneuerbaren Quellen . Bis 2030 soll sich dieser Anteil auf 80 Prozent erhöhen. Der Strom aus erneuerbaren Energien verhält sich aber anders als Strom aus fossilen Quellen. Deshalb ist die Energiewende nicht nur für die Stromerzeuger eine Herausforderung, sondern für alle Teilnehmer am Markt: Ob groß oder klein, jeder muss einen Beitrag leisten. In diesem Zusammenhang ist häufig von "Flexibilitäten" die Rede, die von Marktteilnehmern "bereitgestellt" werden können. Was steckt hinter diesen Formulierungen – und wie soll das Stromsystem der Zukunft funktionieren? Wie das Stromsystem bisher funktioniert hat Bevor erneuerbare Energien im Stromsystem eine Rolle gespielt haben, haben große Kraftwerke den deutschen Strom erzeugt. Das waren im Wesentlichen Kohlekraftwerke und Atomkraftwerke. Diese Kraftwerke konnten quasi zu jeder Tages- und Nachtzeit Strom erzeugen und damit eine relativ konstant bleibende Menge an Strom ins Netz einspeisen. Deshalb werden sie auch "Grundlastkraftwerke" genannt. Auch der Verbrauch war sehr planbar: An Wochenenden und Feiertagen sank der Stromverbrauch – im Winter war er etwas höher als im Sommer. Dadurch war das Stromnetz auch relativ einfach zu planen: Es war leicht herauszufinden, wie viel Strom in einem bestimmten Gebiet voraussichtlich benötigt wird, und zu welchen Zeiten er wo benötigt wird. Entsprechend wurden Netze und Kraftwerke gebaut. Mit erneuerbarem Strom ändert sich diese Planbarkeit fundamental. Ob und wann Strom erzeugt werden kann, hängt von Witterungsbedingungen ab – und die lassen sich bekanntlich nicht vollständig vorhersehen. Deshalb muss sich das gesamte System flexibler ausrichten. Definition von "Flexibilität" im Stromsystem Die Bundesnetzagentur definiert den Begriff der Flexibilität wie folgt: "Flexibilität ist die Veränderung von Einspeisung oder Entnahme in Reaktion auf ein externes Signal (Preissignal oder Aktivierung) mit dem Ziel, eine Dienstleistung im Energiesystem zu erbringen." Damit ist also gemeint, dass Strom flexibel erzeugt und ins Netz eingespeist wird und genauso flexibel verbraucht werden kann. Ersteres liegt vor allem an den Witterungsbedingungen: Wind- und Solarstrom können nur dann erzeugt werden, wenn der Wind weht oder die Sonne scheint. Da die richtigen Bedingungen nicht dauerhaft gegeben sind, schwankt die Stromerzeugung aus diesen Quellen stark. Aber auch die andere Seite kann sich flexibilisieren. Stromverbraucher können ihre Aktivitäten so anpassen, dass sie möglichst dann viel Strom verbrauchen, wenn er gerade in großen Mengen aus erneuerbaren Quellen verfügbar ist. Das geht natürlich nur bedingt: So können etwa viele Industrieanlagen ihre Produktion nicht beliebig hoch- und herunterfahren. Und es wird auch nicht erwartet, dass Millionen Deutsche abends nur noch kochen, wenn gerade eine steife Brise weht. Stattdessen können neue Technologien helfen, den Verbrauch zu flexibilisieren. Zu unterscheiden sind bei flexiblen Technologien im Wesentlichen zwei Arten: kurzfristige und langfristige Flexibilitäten. Kurzfristige und haushaltsnahe Flexibilitäten Kurzfristige Flexibilitäten können Einspeisung und Verbrauch von Strom im Verlauf eines einzelnen Tages bzw. auf die Stunde genau aneinander anpassen. Dazu ist der aktuelle Börsenstrompreis von entscheidender Bedeutung, denn: Viel erneuerbare Energie im System lässt die Preise an der Strombörse sinken. Idealerweise sollten Stromversorger also ihre Kunden informieren, wenn gerade der Strompreis in den Keller rutscht – diese können dann entsprechend reagieren und ihren eigenen Verbrauch erhöhen. Das hat für den Kunden den Vorteil, dass er Geld spart, indem er insbesondere dann Strom verbraucht, wenn er günstig ist. Für das gesamte System ist es auch von Vorteil, da dadurch sichergestellt wird, dass der Strom auch wirklich verwendet wird und nicht stattdessen Anlagen abgeregelt werden müssen. Strom im Überschuss: Darum werden Stromanlagen manchmal abgeregelt Die dafür nötigen Technologien gibt es schon in Deutschland. Sie werden aber noch recht wenig genutzt. Zum einen, weil die meisten Stromverbraucher ihren Strom nicht an der Strombörse einkaufen, sondern Langfristverträge abschließen. Im "alten" Stromsystem, das auf langfristige Planbarkeit beruhte, war das auch sinnvoll. Im neuen System wäre es oft besser, wenn mehr Menschen und Unternehmen dynamische Tarife nutzen würden . Diese ermöglichen genau das, was oben beschrieben wurde: Preissignale immer dann, wenn Strom günstig oder teuer wird – damit Kunden reagieren können. Damit deutsche Haushalte kurzfristige Flexibilitäten nutzen können, sind intelligente Stromzähler von entscheidender Bedeutung. Diese Geräte messen den Stromverbrauch am Zählerpunkt viel genauer als die alten mechanischen Drehstromzähler. Sie sind notwendig, um dynamische Stromtarife abschließen zu können. In Deutschland ist der flächendeckende Einbau dieser Smart Meter zum Flaschenhals der Energiewende geworden, da viele Netzbetreiber trotz verpflichtender Ziele beim Ausbau intelligenter Stromzähler nicht schnell genug vorankommen. Gedanklich – und in manchen Regionen passiert das auch schon in der Realität – kann man diese kurzfristigen Flexibilitäten auch noch weiterführen. Wenn sich zum Beispiel mehrere Haushalte und Unternehmen zusammenschließen und ihre Flexibilitäten zusammenschließen, können sie wie ein mittelgroßes Kraftwerk agieren. Dann ist es nicht nur ein Haushalt, der seinen Stromverbrauch flexibel anpasst, sondern eine ganze Straße oder ein ganzes Dorf. Die vernetzte Flexibilität nennt man "Virtual Power Plants" (VPPs) oder einfach "virtuelle Kraftwerke". Es gibt in Deutschland auch schon spezialisierte Unternehmen, die die Koordination von VPPs als Dienstleistung anbieten. Die Bundesregierung plant, in Zukunft VPPs und flexibel agierende Unternehmen am Strommarkt wie konventionelle Kraftwerke zu behandeln. Dazu wird gerade ein Kapazitätsmarkt entwickelt, der das steuern soll. Strom für den Winter und für die Dunkelflaute speichern Kurzfristige Flexibilitäten sind ein wichtiger Bestandteil im Stromsystem der Zukunft. Doch sie allein reichen nicht aus, um wirklich von fossilen Energien unabhängig zu werden. Denn obwohl Batteriespeicher Strom für einige Tage speichern können, ist es heute technisch noch nicht möglich, dass sie den Sonnenstrom aus dem Sommer bis zum Winter vorhalten. So kann etwa die Batterie in einem Elektroauto einen Haushalt über mehrere Tage mit Strom versorgen – solange das Auto nicht bewegt werden muss. Sollte sich eine Dunkelflaute jedoch über mehrere Wochen ziehen, ist dies keine praktikable Lösung. Es braucht also langfristige, saisonale Flexibilitäten, die das Land auch während Dunkelflauten mit erneuerbarem Strom versorgen können. Im Vergleich zur kurzfristigen Flexibilität stecken die Technologien hier noch in den Kinderschuhen. Folgende Möglichkeiten werden zur Überbrückung von Dunkelflaute diskutiert: Pumpspeicherkraftwerke Elektrolyseure, die Wasserstoff herstellen Biomasseanlagen Reservekraftwerke Pumpspeicherkraftwerke sind keine richtigen Langfristspeicher, aber dafür mittelfristig relevant. Der überschüssige Strom wird verwendet, um Wasser einen Berg hinauf zu pumpen. Wenn der Strom wieder benötigt wird, lässt man das Wasser durch eine Turbine wieder ins Tal fließen. Die Turbine erzeugt den Strom, der dann ins Netz eingespeist werden kann. Da die Wassermenge im Pumpspeicherkraftwerk begrenzt ist, kann es nur so lange Strom liefern, wie noch genügend Wasser im Oberbecken zur Verfügung steht. Die größte Relevanz haben daher sogenannte Power-to-X-Lösungen. Dazu gehören Elektrolyseure: Wenn gerade viel Erneuerbare verfügbar sind, werden sie zur günstigen Herstellung von Wasserstoff verwendet. Dieser wird gespeichert, bis er benötigt wird. Der Wasserstoff kann dann als Ersatz für Erdgas in wasserstofffähigen Gaskraftwerken zum Einsatz kommen. Prinzipiell können auch andere chemische Energieträger wie Ammoniak oder Methan auf diese Weise hergestellt werden. Aktuell gibt es nur Pilotprojekte, die Power-to-X erproben. Um solche Anlagen zu errichten, müsste ein Unternehmen heute viel Geld unter relativ hohem Risiko investieren. Daher glauben Experten, dass dies zu Beginn nur mit staatlicher Hilfe ermöglicht wird. Auch Biogasanlagen können einen Beitrag zur erneuerbaren Stromversorgung leisten. Biogas entsteht aus biogenen Abfällen wie Müll, landwirtschaftlichen Reststoffen, Gülle, Holzresten und Ähnlichem. Bei der Zersetzung entstehen Gase, die eingefangen werden und dann in Strom umgewandelt werden können. Die größte Unsicherheit liegt bei dieser Form der Stromerzeugung in der Herkunft der Biomasse. Wie viele Abfälle für Biogasanlagen zur Verfügung stehen werden, ist schwer zu prognostizieren. Fazit: Langer Weg bis zur Klimaneutralität Im Stromsystem der Zukunft spielen all die hier dargelegten Bausteine zusammen und sichern gemeinsam die klimaneutrale Versorgung. Wenn die Erneuerbaren gerade viel produzieren, sollten alle Akteure am Markt reagieren können und möglichst viel davon verwenden: ob im Privathaushalt, zum Aufladen von Batteriespeichern und Elektroautos oder zur Herstellung von Wasserstoff. Wenn Wind und Sonne nicht liefern, werden die Speicher wieder entladen. Und wenn die Flaute mehrere Tage andauert, springen die Reservekraftwerke ein. Bis das alles integriert ist und reibungslos funktioniert, ist es noch ein langer Weg, der erhebliche Investitionen erfordert. Daher ist die Klimaneutralität bis 2045 auch so ein ambitioniertes Ziel.
