Eine Dunkelflaute trifft ein modernes Energiesystem dort, wo Wind und Sonne zugleich schwach liefern. Für die Stromversorgung zählt dann, wie schnell Speicher, Kraftwerke, Importe und flexible Verbraucher reagieren.
Einleitung
Die Energiewende erhöht den Anteil erneuerbarer Energien in Deutschland. Gleichzeitig wächst die Abhängigkeit von Wetterlagen. Sobald Wind und Sonne schwächeln, sinkt die Stromerzeugung aus Wind- und Solarenergie. Dann wird sichtbar, wie robust Versorgungssicherheit wirklich organisiert ist.
Eine Dunkelflaute ist kein Ausnahmezustand, aber ein Belastungstest. Er zeigt, ob Batteriespeicher, Pumpspeicherkraftwerke, Gaskraftwerke und das Stromnetz genug Flexibilität haben. Er zeigt auch, wie stark der Strompreis reagiert. Für Verbraucher zählt am Ende, ob Strom in Deutschland verfügbar bleibt und ob Strompreise kalkulierbar sind.
Dunkelflaute bezeichnet mehr als schlechtes Wetter
Der Begriff Dunkelflaute bezeichnet eine Phase, in der Windenergie und Photovoltaik gleichzeitig wenig liefern. In der Praxis geht es um Wind- und Solarenergie als gemeinsames Erzeugungsportfolio. Besonders relevant sind mehrtägige Dunkelflauten im Winter, wenn Photovoltaik ohnehin schwächer ist.
Wichtig ist die Abgrenzung. Eine Dunkelflaute bedeutet nicht automatisch, dass sich das Stromsystem nicht stabilisieren kann. Entscheidend ist die Residuallast. Das ist der Strombedarf, der nach Einspeisung aus erneuerbarer Energie übrig bleibt. Diese Lücke muss das Energiesystem schließen.
Was ist eine Dunkelflaute genau?
Eine Dunkelflaute ist eine meteorologische Kombination. Kaum Wind trifft auf geringe Sonneneinstrahlung. Windstrom sinkt, und auch Solarenergie fällt ab. Die Stromversorgung stützt sich dann auf Speicher, konventionell steuerbare Erzeugung und den europäischen Stromhandel.
Wie unterscheiden sich Dunkelflauten im Herbst und im Winter?
Eine Dunkelflaute im Herbst ist oft weniger kritisch. Der Stromverbrauch ist meist niedriger als im tiefen Winter. Gleichzeitig liefern Solaranlagen oft noch besser als im Dezember. Im Winter ist die Lage anders. Kurze Tage und niedrige Einstrahlung reduzieren Photovoltaik, selbst bei klarer Luft. Die Kombination erhöht die Wahrscheinlichkeit von Preisspitzen.
Warum Wind und Sonne gemeinsam kritisch werden
Wind und Sonne gleichen sich häufig aus, aber nicht immer. Bei Hochdrucklagen kommt es zu schwachem Wind und teils kaum Wind über große Regionen. Gleichzeitig liegen die Erträge aus Photovoltaik bei Bewölkung oder Nebel niedrig. Dann fällt Strom aus erneuerbaren Energien deutlich ab.
In solchen Stunden bestimmt nicht mehr die billigste Erzeugung den Markt. Dann setzen oft Gaskraftwerke oder andere fossil geprägte Optionen den Preis. Das wirkt direkt auf den Strompreis am Spotmarkt. Bei dynamischen Tarifen kann das auch pro Kilowattstunde spürbar werden. Bei Festpreisverträgen kommt es verzögert an, aber nicht folgenlos.
Warum steigen Strompreise während einer Dunkelflaute so stark?
In knappen Stunden wird das teuerste noch benötigte Kraftwerk preisbestimmend. Das kann ein Erdgas-Kraftwerk sein, manchmal auch andere konventionelle Anlagen. Dann kann der Börsenpreis fünf bis zehn Mal höher sein als an ruhigen Tagen. Solche Ausschläge sind selten, aber sie prägen die Wahrnehmung der Energiewende.
Der Kontext 2023 und 2024: Warum die Debatte lauter wurde
Seit 2023 wird das Thema Dunkelflaute intensiver diskutiert. Der Grund ist nicht nur der Ausbau erneuerbarer Energien. Der Grund ist auch die neue Preisrealität am Strommarkt. Als im Dezember 2024 mehrere Stunden mit sehr hohen Preisen sichtbar wurden, rückte die Frage nach Versorgungssicherheit wieder in den Mittelpunkt.
Das bedeutet nicht, dass das Stromnetz kurz vor dem Kollaps stand. Es bedeutet, dass das System in diesen Stunden teure Optionen ziehen musste. Für die Energiewirtschaft ist genau das ein Signal. Es zeigt, wo Flexibilität fehlt und wo Speicher und steuerbare Kapazitäten wirtschaftlich werden.
Kernfakten im Überblick
| Hauptaspekt | Was passiert bei Dunkelflaute? | Was hilft beim Überbrücken? |
|---|---|---|
| Versorgungssicherheit | Wenig Strom aus Wind- und Solarenergie, Residuallast steigt | Gaskraftwerke, Reserve, Importe, Flexibilität im Verbrauch |
| Strompreis | Preisspitzen möglich, Kilowattstunde wird teurer | Batteriespeicher, Lastverschiebung, mehr Wettbewerb bei Flexibilitäten |
| Systemausbau | Schwankungen nehmen zu, Planung wird komplexer | Ausbau erneuerbarer Energien, Netze, Speicher, Wasserstoff, Power-to-Gas |
Welche Szenarien maximal realistisch sind
Realistische Szenarien sind nicht die apokalyptische Dunkelflaute ohne Strom. Realistisch sind Lagen, in denen Strom zu erzeugen teurer wird und Reserven aktiviert werden. Realistisch sind auch Situationen, in denen Importpreise steigen, weil Nachbarländer ähnliche Wetterlagen sehen.
Die folgenden drei Szenarien fassen die wahrscheinlichsten Belastungsbilder zusammen. Sie sind bewusst so formuliert, dass sie in der Praxis beobachtbar bleiben und nicht spekulativ werden.
Szenario 1: Erste Dunkelflaute des Winters mit hoher Abendlast
Die erste Dunkelflaute des Winters trifft oft auf einen Verbrauch, der bereits wintertypisch ist. In den Abendstunden steigt der Stromverbrauch durch Beleuchtung, Kochen und Gewerbe. Gleichzeitig sinkt die Solarproduktion. Dann müssen Speicher einspringen, und ein Kraftwerkspark aus Gas und anderen konventionell steuerbaren Anlagen übernimmt.
In dieser Lage bleibt die Stromversorgung stabil, aber der Strompreis reagiert. Für Verbraucher mit dynamischen Tarifen lohnt Lastverschiebung. Elektroauto-Laden und Wärmepumpenbetrieb lassen sich kurzfristig verschieben. Das senkt Kosten und entlastet das Stromsystem.
Szenario 2: Dunkelflaute im Herbst mit eng begrenzten Reservefenstern
Eine Dunkelflaute im Herbst ist oft kürzer, kann aber überraschend sein. Viele Akteure rechnen im Herbst mit mehr Solarenergie. Wenn dann Nebel und schwache Winderzeugung zusammenfallen, rutschen Erträge schneller ab als erwartet.
Hier zeigt sich der Wert dezentraler Flexibilität. Batteriespeicher in Betrieben und Quartieren können Spitzen glätten. Auch Wärmespeicher helfen, wenn Power-to-Heat sinnvoll genutzt wird. Der Vorteil ist kurzfristig. Der Nachteil ist die begrenzte Energiemenge.
Szenario 3: Zweiwöchige kalte Dunkelflaute mit angespannten Importen
Eine zweiwöchige kalte Dunkelflaute ist das Stresstest-Szenario, das oft diskutiert wird. Entscheidend ist nicht nur die Dauer. Entscheidend ist die Kombination aus Kälte, hohem Strombedarf und teuren Importen. Wenn auf europäischer Ebene ähnliche Wetterlagen herrschen, sind Importe nicht automatisch billig.
In dieser Lage braucht das Energiesystem mehrere Hebel zugleich. Kurzfristig helfen Batteriespeicher nur begrenzt, weil ihnen die Energiemenge fehlt. Pumpspeicherkraftwerke helfen länger, aber auch sie sind endlich. Dann werden flexible Gaskraftwerke wichtiger, ebenso industrielle Lastflexibilität und ein gut ausgebautes Stromnetz.
Dunkelflauten zu überbrücken: Welche Bausteine heute wirken
Es gibt nicht den einen Joker. Dunkelflauten zu überbrücken gelingt durch ein Bündel aus Erzeugung, Speicher, Netz und Nachfrage. Jede Komponente hat einen Zeithorizont. Das ist der Kern, den viele Debatten auslassen.
Batteriespeicher sind stark für Minuten bis wenige Stunden. Pumpspeicherkraftwerke liefern oft mehrere Stunden. Wärmespeicher verschieben Energie in den Wärmesektor, wenn Strompreise niedrig sind. Flexible Gaskraftwerke liefern auch über Tage, solange Erdgas verfügbar ist oder später Wasserstoff genutzt wird.
Damit wird auch klar, warum Dunkelflauten kein unüberwindbares Hindernis für die Energiewende sein müssen. Sie sind ein Planungsproblem, kein Naturgesetz. Sie erzwingen Investitionen in Flexibilität und Systemtechnik.
Speicher: Batteriespeicher, Pumpspeicher und Wärmespeicher
Speicher sind das sichtbarste Werkzeug gegen Schwankungen. Sie sind aber kein einheitlicher Block. Batteriespeicher sind schnell und präzise. Sie stabilisieren Frequenz und reagieren in Sekunden. Sie sind ideal, um kurzfristig Preisspitzen zu dämpfen.
Pumpspeicherkraftwerke sind schwerer, aber energiereicher. Sie sind seit Jahrzehnten systemrelevant. Sie können auch mehrere Stunden liefern, was für Abendspitzen wichtig ist. Wärmespeicher wirken indirekt. Sie ersetzen Stromverbrauch in teuren Stunden durch zuvor gespeicherte Wärme.
In der öffentlichen Debatte werden Speicher oft als Allzweckmittel behandelt. Das ist riskant. Denn eine Dunkelflaute dauert nicht nur eine Stunde. Längere Dunkelflauten brauchen Energiemengen, die heute nur in Kombination erreichbar sind.
Warum reichen Batteriespeicher allein nicht aus?
Batteriespeicher sind leistungsstark, aber ihre Kapazität ist im Verhältnis zum Gesamtverbrauch begrenzt. Sie sind ideal für kurzfristige Stabilisierung, nicht für saisonale Energieverschiebung. Bei mehrtägigen Dunkelflauten geht es um Energie über Tage, nicht um Sekundenleistung.
Welche Rolle spielen saisonale Speicher?
Saisonale Speicher sind der Langfristpfad. Dazu zählen gasförmige Energieträger und große Speicherketten. Hier rücken Wasserstoff und Power-to-Gas in den Fokus. Allerdings geht Energie bei Umwandlung verloren. Deshalb sind solche Pfade eher Absicherung, nicht täglicher Standard.
Wasserstoff und Power-to-Gas: Chancen und Grenzen
Wasserstoff wird oft als Lösung für Dunkelflauten genannt. Die Idee ist einfach. Überschüssigen Strom nutzt man, um Wasserstoff herzustellen. Später kann man daraus wieder Strom erzeugen oder Industrie versorgen. In der Praxis heißt das Power-to-Gas, oft ergänzt um Rückverstromung.
Der Knackpunkt ist Effizienz. Jede Umwandlung kostet Energie. Das ist kein Argument gegen Wasserstoff. Es ist ein Argument für realistische Erwartungen. Wasserstoff kann helfen, wenn andere Optionen ausgeschöpft sind. Er ist besonders relevant, wenn es um sehr lange Dunkelflauten oder um saisonal unterschiedliche Erzeugungsprofile geht.
Der zweite Knackpunkt ist Infrastruktur. Erzeugung, Transport, Speicherung und Nutzung brauchen Koordination. Hier kommt die Systemperspektive ins Spiel. Nicht jede Region braucht eigene Wasserstoffkraftwerke. Auf europäischer Ebene kann Arbeitsteilung sinnvoll sein.
Kann man aus überschüssigem Strom genug Wasserstoff machen?
Technisch ist das möglich. Entscheidend ist die Menge an Überschussstrom-Stunden und der Ausbau der Elektrolyse. Überschüssiger Strom fällt vor allem dann an, wenn Wind- und Solarenergie stark liefern und Netze begrenzen. Dann kann Umwandlung wirtschaftlich werden, sofern System und Marktregeln passen.
Konventionell, fossil, Erdgas: Warum steuerbare Kraftwerke bleiben
Auch bei hohem Anteil erneuerbarer Energien bleibt steuerbare Erzeugung wichtig. Das ist kein Rückschritt, sondern Systemlogik. Ein Kraftwerk, das schnell hochfahren kann, stabilisiert das System in kritischen Stunden. Heute sind das häufig Gaskraftwerke auf Erdgasbasis. Sie sind flexibel und vergleichsweise schnell.
Das bedeutet nicht, dass die Zukunft fossil sein muss. Es bedeutet, dass die Übergangsphase klare Kapazitäten braucht. Ohne steuerbare Leistung steigt das Risiko extremer Preisspitzen. Das erhöht den Einfluss auf die Gesamtkosten des Systems.
Hier wird auch der Unterschied zwischen Energie und Leistung sichtbar. Erneuerbare liefern oft viel Energie übers Jahr. In einer Dunkelflaute fehlt aber Leistung zur richtigen Zeit. Genau diese Lücke muss das Stromsystem schließen.
Warum sind flexible Gaskraftwerke so zentral?
Sie liefern dann, wenn Wind und Sonne fehlen. Sie sind kurzfristig verfügbar und können schnell regeln. Damit sind sie ein Sicherheitsanker für Versorgungssicherheit. Perspektivisch können sie auf Wasserstoff umgestellt werden, wenn Technik und Brennstoff verfügbar sind.
Stromnetz und europäischer Austausch: Der oft unterschätzte Faktor
Das Stromnetz entscheidet, ob Erzeugung und Verbrauch zusammenfinden. In Deutschland liegen Windenergie-Schwerpunkte oft im Norden, Verbrauchszentren im Westen und Süden. Wenn Leitungen fehlen, wird Windstrom abgeregelt, obwohl er vorhanden wäre. Dann fehlen Gigawatt Leistung an anderer Stelle, obwohl sie im Land erzeugt wird.
Ein stärkeres Netz reduziert diese Reibung. Es senkt die Kosten für Redispatch und mindert die Abhängigkeit von teuren Kraftwerken. Auf europäischer Ebene wirkt das ähnlich. Unterschiedliche Wetterzonen können sich ausgleichen. Das gilt nicht immer, aber häufig.
Ein praktischer Indikator ist der Importanteil. In vielen Phasen liegt er bei weniger als zehn Prozent. In Engpassphasen kann er steigen. Entscheidend ist, dass Importe planbar und marktlich verfügbar sind.
Photovoltaik in Deutschland: Solaranlage, Erzeugung und Grenzen
Photovoltaikanlagen in Deutschland wachsen stark. Sie liefern im Sommer enorme Mengen Strom aus erneuerbarer Energie. Im Winter ist der Beitrag kleiner, aber nicht wertlos. Auch dann kann eine Solaranlage in klaren Stunden relevante Leistung bringen. Der Punkt ist die Unsicherheit durch Wetter.
Darum ist die Kombination aus Wind- und Solarenergie wichtig. Sie ergänzt sich oft gut. Trotzdem treten Dunkelflauten auf, wenn beide schwach sind. Dann zählt, ob Speicher und flexible Verbraucher die Lücke schließen.
Für Verbraucher gilt eine einfache Regel. Eigenverbrauch entlastet das Stromnetz, vor allem bei hoher Sonneneinstrahlung. Für Dunkelflauten ist Eigenverbrauch aber nur ein Teil, weil die kritischen Stunden häufig in der dunklen Tageszeit liegen.
Mehr Energie durch Flexibilität auf der Verbrauchsseite
Flexibilität ist nicht nur eine Sache der Erzeuger. Sie ist auch eine Sache der Verbraucher. Industrie kann Prozesse verschieben, wenn Preise hoch sind. Haushalte können Laden und Heizen steuern. Das reduziert Preisspitzen und senkt Systemkosten.
Damit das funktioniert, braucht es Technik und Regeln. Smart Meter, Steuerboxen und Tarife müssen praktikabel sein. Für viele Haushalte ist das noch neu. Für die Energiewirtschaft ist es ein Schlüssel, weil Flexibilität günstiger sein kann als neue Kraftwerke.
Im Ergebnis entsteht mehr Strom dort, wo weniger gleichzeitig gebraucht wird. Das klingt banal, ist aber systemisch stark. Denn jede vermiedene Abendspitze ersetzt teure Erzeugung.
Forschungsstand und Stimmen aus der Energiewirtschaft
Die Debatte ist stark von Studien geprägt. Häufig zitiert werden Arbeiten aus dem Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung. In der Öffentlichkeit ist Claudia Kemfert vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung präsent. Auch wissenschaftliche Arbeiten von Oliver Ruhnau von der Universität werden diskutiert. Ebenso werden Beiträge von Jann Weinand vom Forschungszentrum Jülich genannt.
Für die Praxis ist weniger wichtig, wer zitiert wird. Wichtiger ist, dass die Studien eine gemeinsame Botschaft teilen. Dunkelflauten sind handhabbar, wenn Systemplanung stimmt. Sie werden teuer, wenn Flexibilität fehlt. Sie sind kein Argument gegen erneuerbare Energien, sondern ein Argument für Systemausbau.
Das Fraunhofer ISE wird in vielen Kontexten als Referenz für Erzeugungsdaten und Analysen genutzt. ISE-Analysen helfen, Erzeugungsprofile aus Wind- und Solarenergie einzuordnen. Sie sind besonders nützlich, um Schwankungen und Saisonalität zu verstehen.
Praxisleitfaden: Was Sie konkret tun können
Die folgenden Schritte sind praxistauglich. Sie reduzieren Kostenrisiken und stützen das Stromsystem. Die Liste ist bewusst breit, weil Haushalte, Gewerbe und Industrie unterschiedliche Hebel haben. Entscheidend ist, dass Maßnahmen kombinierbar sind und sofort wirken können.
- Prüfen Sie Tarife, die Lastverschiebung belohnen
- Verschieben Sie Ladezeiten, wenn Strompreise niedrig sind
- Nutzen Sie Wärmespeicher, wenn Sie elektrisch heizen
- Kombinieren Sie Solaranlage und Batteriespeicher, wenn es wirtschaftlich passt
- Reduzieren Sie Spitzenlast im Betrieb durch Prozesssteuerung
- Beobachten Sie Preisfenster bei dynamischen Tarifen pro Kilowattstunde
- Setzen Sie auf Effizienz, weil jede eingesparte Kilowattstunde Systemdruck senkt
- Planen Sie Notfallkonzepte für kritische Stunden, statt auf Dauerbetrieb zu setzen
Diese Maßnahmen ersetzen keinen Netzausbau. Sie ersetzen auch keine Kraftwerkskapazität. Sie helfen aber, Dunkelflauten zu überbrücken und Preisspitzen zu glätten. Gerade im Übergang sind dezentrale Maßnahmen oft schneller umsetzbar als große Infrastruktur. Damit gewinnen Sie Handlungsspielraum, trotz Dunkelflaute.
| Bereich | Kurzbeschreibung | Typische Auswirkung | Wichtigster Hebel | Praxisbezug |
|---|---|---|---|---|
| Definition | Dunkelflaute bedeutet gleichzeitig geringe Einspeisung aus Wind- und Solarenergie. | Residuallast steigt, mehr Bedarf an steuerbarer Leistung. | Flexible Erzeugung und koordinierter Einsatz von Reserven. | Wird besonders sichtbar in Abendstunden und im Winter. |
| Versorgungssicherheit | Strom in Deutschland bleibt grundsätzlich lieferbar, wenn Reserve, Importe und Netzbetrieb greifen. | Höhere Abrufe von Kraftwerken, mehr Systemeingriffe. | Netzreserve, Gaskraftwerke, europäischer Austausch. | Kritisch, wenn kaum Wind und hohe Last zusammenfallen. |
| Strompreis | Knappheit erhöht den Börsenpreis, pro Kilowattstunde kann es stark teurer werden. | Preisspitzen, volatile Beschaffung für dynamische Tarife. | Lastverschiebung, Speicher, mehr Flexibilität. | Relevant für Unternehmen und dynamische Tarife. |
| Speicher und Flexibilität | Batteriespeicher wirken kurzfristig, Pumpspeicher länger, Wärmespeicher entlasten indirekt. | Glättung von Spitzen, Stabilisierung des Stromnetzes. | Ausbau von Speichern und steuerbarer Nachfrage. | Schnell umsetzbar, aber begrenzte Energiemengen bei langen Phasen. |
| Langfristpfad | Power-to-Gas und Wasserstoff adressieren längere und saisonale Lücken. | Absicherung für seltene, lange Ereignisse. | Skalierung von Infrastruktur und H2-fähigen Kraftwerken. | Sinnvoll bei Überschussstrom, aber mit Effizienzverlusten. |
Fazit
Eine Dunkelflaute ist ein realistisches Ereignis in einem Stromsystem mit hohem Anteil erneuerbarer Energien. Sie zeigt, wie eng Stromerzeugung, Stromnetz, Speicher und Verbrauch zusammenhängen. Die kritischen Folgen sind meist ökonomisch, nicht physisch. Strompreise reagieren, wenn Wind und Sonne gleichzeitig schwach sind.
Für 2025 ist der zentrale Hebel Flexibilität. Batteriespeicher und Pumpspeicherkraftwerke stabilisieren kurzfristig. Wärmespeicher und Lastverschiebung senken Abendspitzen. Flexible Gaskraftwerke bleiben wichtig, solange Wasserstoff und Power-to-Gas noch skaliert werden. Der Ausbau erneuerbarer Energien muss deshalb immer als Ausbau erneuerbarer Energien plus Systemtechnik verstanden werden.
Dunkelflauten sind kein Gegenargument zur Energiewende. Sie sind der Realitätscheck, der Planung erzwingt. Wer das Stromsystem als Gesamtheit entwickelt, kann Dunkelflauten überbrücken, ohne Versorgungssicherheit zu opfern und ohne dauerhafte Preisschocks zu akzeptieren.
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