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Lastfolgebetrieb

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Definition: der an der zeitlich veränderbaren Stromnachfrage orientierte Betrieb von Kraftwerken

Englisch: load following

Kategorien: elektrische Energie, Kraftmaschinen und Kraftwerke

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 26.12.2012; letzte Änderung: 18.10.2015

Manche Arten von Kraftwerken sind geeignet für den Lastfolgebetrieb, bei dem ihre Leistung innerhalb eines gewissen Bereichs der jeweiligen Nachfrage auf dem Strommarkt (der Netzlast) angepasst wird.

Eignung von Kraftwerken für den Lastfolgebetrieb

Für den Lastfolgebetrieb geeignete Kraftwerke weisen in der Regel die folgenden Merkmale mehr oder weniger vollständig auf:

Sehr gut geeignet für den Lastfolgebetrieb sind Wasserkraftwerke, insbesondere Wasser-Speicherkraftwerke. Ihre Leistung kann in weiten Bereichen und recht schnell der benötigten Leistung angepasst werden. Durch die Wasserzuflüsse ist ihre Jahresproduktion ohnehin begrenzt, so dass der Lastfolgebetrieb keine Einbußen bei der Amortisation bedeutet.

Wärmekraftwerke mit Dampfturbinen und/oder Gasturbinen sind für den Lastfolgebetrieb begrenzt geeignet. Eine Reduktion der Leistung ergibt eine deutliche Einsparung von Betriebskosten, allerdings auch einen gewissen Verlust beim Wirkungsgrad (v. a. bei starker Absenkung der Leistung). Die moderaten Investitionskosten stellen kein großes Problem dar.

Kaum geeignet sind Kernkraftwerke. Technisch ist der Lastfolgebetrieb zwar innerhalb gewisser Grenzen (mit moderater Leistungsänderungsgeschwindigkeit und in einem begrenzten Leistungsbereich von z. B. 50 bis 100 %) möglich. Jedoch entsteht dadurch einerseits eine erhöhte Belastung der Komponenten (Kernreaktor, Dampferzeuger und Turbinen), die die Lebensdauer reduzieren und u. U. auch die Unfallrisiken erhöhen könnte, und andererseits ergibt sich eine nur sehr geringfügige Einsparung an Betriebskosten. Zudem wird die Amortisation der sehr hohen Investitionskosten erschwert. Aus diesen Gründen wird der Lastfolgebetrieb mit Kernkraftwerken kaum realisiert.

Windenergieanlagen und Photovoltaikanlagen sind für den Lastfolgebetrieb gänzlich ungeeignet. Ihre Produktion variiert entsprechend den Wetterbedingungen. Allenfalls durch Kombination mit einem großen Speicher für elektrische Energie oder durch Integration in ein virtuelles Kraftwerk wird eine Anpassung an den Bedarf möglich.

Bedarf für Lastfolgebetrieb

In wieweit ein Bedarf für den Lastfolgebetrieb besteht, hängt einerseits von den Schwankungen der Stromnachfrage ab und andererseits von den Schwankungen der Erzeugung gewisser Kraftwerke. In Deutschland hat der zunehmende Einsatz vor allem von Windenergieanlagen dazu geführt, dass für konventionelle Kraftwerke ein deutlich stärkerer Lastfolgebetrieb benötigt wird: In Zeiten mit starkem Wind erfolgt eine so hohe Einspeisung, dass die Leistung selbst von solchen konventionellen Kraftwerken reduziert werden muss, die dafür eigentlich nicht vorgesehen waren. Da diese Kraftwerke (insbesondere Kernkraftwerke) teilweise hierfür nicht gut geeignet sind, entstehen Nachteile, die je nach Standpunkt diesen Kraftwerken zugeschrieben werden oder auch der Einspeisung erneuerbarer Energie. Jedenfalls ist klar, dass ein zunehmender Einsatz von fluktuierend einspeisenden Quellen einen weiterhin verstärkten Lastfolgebetrieb bei konventionellen Kraftwerken nötig machen wird, zusätzlich zu gezielterem Einsatz von steuerbaren Quellen erneuerbarer Energie beispielsweise mit Biogas. Dies führt zu einer Bevorzugung von flexiblen Gaskraftwerken zulasten z. B. von großen Kohlekraftwerken. Folgen hiervon sind einerseits tendenziell höhere Betriebskosten (weil Erdgas teurer ist als Kohle) und andererseits eine zusätzliche Reduktion von klimaschädlichen CO2-Emissionen.

In Frankreich besteht wegen des sehr hohen Anteils von Kernkraftwerken an der Stromerzeugung schon länger das Problem, dass für diese auch der Lastfolgebetrieb nötig ist. Dies führt zu den oben beschriebenen Nachteilen.

Entlastend würde eine wesentliche Verstärkung der Stromnetze für den überregionalen Stromaustausch wirken – im Extremfall ein europäisches Supergrid. Wenn dieses auch die großen norwegischen Wasser-Speicherkraftwerke besser einbinden würde, könnten diese einen wesentlichen Teil des Lastfolgebetriebs übernehmen, was erhebliche ökonomische Vorteile brächte.

Siehe auch: Last, Kraftwerk, Leistungsänderungsgeschwindigkeit, Gaskraftwerk, Windenergie, erneuerbare Energie
sowie andere Artikel in den Kategorien elektrische Energie, Kraftmaschinen und Kraftwerke

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Thesen zum Klimaschutz

1. Die Klimagefahren sind real.

Die absolut überwiegende Mehrheit der Klimaforscher bestätigt das.

Manche Leute aus anderen Fachgebieten meinen es besser zu wissen als all diese Forscher. Das ist lächerlich.

Es gibt immer Minderheitsmeinungen, auch unter Forschern, und manchmal stimmen diese sogar. Aber darauf zu bauen, dass die große Mehrheit total daneben liegt, wäre eine große Dummheit.

2. Plötzliche Klima­änderungen sind höchst gefährlich.

Die Natur hat sich über lange Zeit an das derzeitige Klima angepasst. Starke Änderungen innerhalb nur einiger Jahrzehnte hätten dramatische Folgen.

Auch die Menschheit kann sich nicht an beliebig veränderte Umweltbedingungen anpassen.

Dass es vor tausenden von Jahren erhebliche Klimaschwankungen gab, heißt keineswegs, dass wir damit zurechtkommen werden!

3. Klimaschutz kostet viel Geld – kein Klima­schutz noch viel mehr!

Die Vorstellung, man solle lieber Geld sparen, um damit dann eine Klimakatastrophe zu überstehen, ist geradezu absurd. Die Folgen starker Klimaveränderungen sind unabsehbar und dann nicht mehr korrigierbar.

Wer unseren Wohlstand bewahren will, wünscht sich zu allerletzt einen schnellen Klimawandel!

4. Zeigefinger auf China sind unangebracht.

  • Dürfen Chinesen pro Kopf weniger CO2 emittieren, nur weil es viele Chinesen gibt?
  • Können wir massenhaft Güter aus China importieren und die Verantwortung für die dabei entstehenden Emissionen von uns weisen?
  • Wer selbst weit überdurchschnittliche Pro-Kopf-Emissionen verursacht, zeigt besser nicht mit dem Finger auf andere.

Lesen Sie unseren Artikel zum Thema!

5. Viele Maßnahmen für den Klimaschutz sind ohnehin auch aus anderen Gründen nötig.

  • Eine massive Abhängigkeit z. B. von Erdöl und Erdgas ist gerade in Zeiten stark rückläufger Förderung in Europa wirtschaftlich und politisch hoch gefährlich.
  • Kohlekraftwerke schaden nicht nur dem Klima: Auch in Europa verursachen sie jährlich tausende vorzeitiger Todesfälle durch Luftverschmutzung.

Einfach weiterzuwursteln wie bisher ist keine Option!

6. Energiewende: ja, aber bitte richtig.

  • Eine echte Energiewende ist unverzichtbar, um unsere ökonomische und ökologische Zukunft zu retten.
  • Die deutsche Energiewende findet bisher fast nur im Strombereich statt, und selbst dort wird mittlerweise rabiat gebremst.
  • Die Wärmewende wäre besonders wichtig: Sehr viel Energie wird in Form von Wärme gebraucht oder verschwendet. Sorgen wir dafür, dass wir auch morgen noch in warmen Häusern leben können!

7. Substitution ist nötig, hat aber Grenzen.

  • Wir können viel Kohlestrom z. B. durch Wind- und Solarstrom ersetzen – beim Strom gibt es viele Möglichkeiten.
  • Im Wärmebereich ist es schwieriger: z. B. Holz als Ersatz für Erdgas gibt es nicht unbegrenzt.
  • Strom für Wärme (z. B. mit Elektrowärmepumpen) geht auch, aber sehr viel Öko­strom im Winter zu erzeugen ist schwierig!

Also: Allein mit Substitution schaffen wir es nicht! Der Verbrauch muss runter!

8. Kernenergie ist ein Nebenkriegsschauplatz.

  • Weltweit deckt die Kernenergie nur wenige Prozent des Energiebedarfs – in Zukunft noch weniger.
  • Ein entscheidender Beitrag der Kernenergie zum globalen Klimaschutz scheitert schon an den Kosten.
  • Auf die ferne Zukunftshoffnung Kernfusion zu setzen, ist Traumtänzerei: Wenn das überhaupt je geht, ist es wohl unbezahlbar.

Also: Von der Kernenergie wird es nicht abhängen, ob wir das Klimaproblem lösen.

9. Energieeffizienz ist enorm wichtig.

  • Nur wenn wir entscheidend weniger Energie brauchen, können wir den Bedarf sauber, sicher und bezahlbar decken.
  • Energieeffizienz hat enorme Potenziale – bei uns und weltweit.
  • Effizienz ist nachhaltig: Das funktioniert dauerhaft, ohne neue schwierige Probleme aufzuwerfen.

Also: Wir müssen unbedingt die Energieeffizienz kraftvoll vorantreiben!

10. Suffizienz ist eben­falls unverzichtbar.

  • Überbordende Ansprüche zu erfüllen, etwa auf jährliche Flugreisen, ist kaum auf nachhaltige Weise machbar.
  • Es ist nicht vertretbar, dass die einen Energie gedankenlos in Mengen konsumieren, während andere noch nicht genug zum Leben haben.

Beachten Sie: Je weniger erfolgreich wir bei Substitution und Effizienz sind, desto wichtiger wird die Rolle der Suffizienz.

11. Emissionshandel ist gut und richtig, aber kein Allheilmittel.

  • Emissionshandel kann helfen, Klimaschutz möglichst kostengünstig zu praktizieren.
  • Wir brauchen deswegen ein globales Emissionshandelssystem.
  • Allein darauf zu setzen, wäre aber grundfalsch. Die Meinung von gewissen Ökonomen, Emissionshandel mache das deutsche EEG überflüssig, basiert auf nachweisbaren Denkfehlern.

12. Nicht jede Maß­nahme ist sinnvoll.

Manche sagen, wir bräuchten alle Beiträge zum Klimaschutz, die zu kriegen sind. Aber:

  • Wir haben begrenzte Resourcen. Wenn mehr davon in wenig wirksame Maßnahmen fließt, erreichen wir weniger, nicht mehr.
  • Unrealistische Hoffnungen z. B. auf neue Wundertechnologien sind gefährlich.

Also: Gezielt realisieren, was funktioniert! Nicht auf Wunder warten, sondern heute handeln!

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