Grundlast: warum das Wort die Idee überlebt hat

Woher das Wort kommt

Zeichnet man den Stromverbrauch eines Landes über vierundzwanzig Stunden, ergibt sich eine Kurve mit einem Boden. Selbst um vier Uhr morgens halten Kühlung, Straßenbeleuchtung, industrielle Prozesse und Bereitschaftslasten den Verbrauch über einem gewissen Niveau. Dieser Boden ist die Grundlast. Er ist ein Merkmal des Verhaltens von Menschen und Fabriken und besteht unabhängig davon, was den Strom erzeugt.

Sobald die Planer diese Kurve hatten, lautete die wirtschaftliche Frage, womit man sie füllt. Ein großes Kohle- oder Kernkraftwerk kostet anfangs sehr viel und danach je Einheit vergleichsweise wenig. Eine solche Anlage holt ihr Kapital nur herein, wenn sie die meisten Stunden des Jahres läuft. Also wurde sie dem Boden zugewiesen, und die Kurzform lautete: das ist ein Grundlastkraftwerk.

Die Zuweisung galt auch umgekehrt. Große thermische Kraftwerke sind physikalisch träge. Ein Kohleblock braucht aus dem kalten Zustand Stunden, und thermische Wechsel belasten Bauteile und verkürzen ihre Lebensdauer. Durchzulaufen war die Anordnung, die der Maschine ebenso entgegenkam wie dem Rechnungswesen.

Die ursprüngliche Bedeutung war also zirkulär und für ihre Zeit völlig vernünftig: Anlagen, die teuer zu bauen und unhandlich zu bewegen waren, wurden dem Teil der Nachfrage zugeordnet, der sich nie bewegte. Keine der beiden Hälften dieser Anordnung ist ein Naturgesetz.

Gesichert, flexibel und günstig sind drei verschiedene Dinge

Ein Netzbetreiber, der das Licht an hält, beantwortet alle paar Sekunden eine Frage: kann ich die Nachfrage jetzt mit dem decken, was ich habe. Diese Frage zerfällt in Eigenschaften, die der Begriff Grundlast verwischt.

Gesicherte Leistung ist Strom, auf dessen Vorhandensein zu einem bestimmten Zeitpunkt mit einer bestimmten Sicherheit zu zählen ist. Ein Gaskraftwerk mit Brennstoff in der Leitung ist gesichert. Ein Windpark ist es zu keiner einzelnen Stunde, auch wenn eine große Flotte einen statistischen Sockel hat. Es geht um Verlässlichkeit in einem Moment, nicht um Dauerbetrieb.

Flexibilität ist die Fähigkeit, die Leistung schnell und günstig zu ändern. Eine Wasserturbine oder eine Batterie geht in Sekunden von null auf voll. Das deckt den Unterschied zwischen Prognose und Wirklichkeit ab, und es ist die Eigenschaft, die Netze mit hohem Erneuerbaren-Anteil am dringendsten brauchen.

Niedrige Grenzkosten sind die dritte. Eine Anlage, die nach dem Bau günstig zu betreiben ist, wird eingesetzt, sobald sie verfügbar ist, weil Märkte in der Merit-Order einsetzen. Wind und Photovoltaik haben nahezu keine Grenzkosten, weshalb sie alles andere nach unten drücken, sobald das Wetter mitspielt.

Ein Kernkraftwerk ist gesichert und günstig im Betrieb, aber nicht flexibel. Eine Batterie ist flexibel und für einige Stunden gesichert, hält aber wenig Energie. Ein Windpark ist günstig und weder gesichert noch flexibel. Alle drei als Grundlast zu bezeichnen, presst drei Unterscheidungen in ein Wort, und die Systemplanung hat den Begriff vor einiger Zeit aufgegeben.

Was sich im Netz geändert hat

Mit dem Wachstum von Wind und Photovoltaik kehrte sich die Gestalt des Problems um. Weil ihre Einspeisung am Rand nichts kostet, decken sie die Nachfrage zuerst, sobald sie produzieren. Was für alles andere übrig bleibt, ist nicht mehr der flache Boden der alten Kurve, sondern die Residuallast: Nachfrage minus Erneuerbare, eine weit steilere und veränderlichere Form.

Die kalifornische Ausprägung ist so gut dokumentiert, dass sie einen Namen hat. Die Solarerzeugung drückt die Residuallast mittags in eine Senke und fällt am frühen Abend genau dann weg, wenn der Haushaltsverbrauch steigt - eine Rampe von zig Gigawatt in drei Stunden. An dieser Form belohnt nichts ein Kraftwerk mit konstanter Leistung. Belohnt werden Anlagen, die sich bewegen können.

Deshalb drehte sich die Wirtschaftlichkeit gegen unflexible thermische Kraftwerke schneller als ihre Technik. Eine Anlage, die nur durch Dauerbetrieb Geld verdient, findet jedes Jahr weniger Stunden vor, und ihre Kosten je Einheit steigen, während ihre Erzeugung fällt - die Kapitalkostenrechnung rückwärts.

Die Netzbetreiber reagierten, indem sie Eigenschaften beschaffen statt Kraftwerkskategorien. Kapazitätsmechanismen bezahlen Verfügbarkeit. Regelleistungsmärkte bezahlen die Reaktion in Sekunden. Speicher und Lastverschiebung treten in beiden direkt gegen Erzeugung an. Die Frage lautet nicht mehr, welche Kraftwerke auf dem Boden sitzen, sondern welche Ressource welche Eigenschaft zu welcher Stunde liefert.

Wo dauerhafte Einspeisung weiterhin zählt

Nichts davon heißt, Beständigkeit sei wertlos. Eine Quelle, die stetig und vorhersehbar liefert, erspart es, sie mit etwas anderem abzudecken, und diese vermiedenen Kosten sind real. In Systemen mit wenig Speicher und schwacher Kupplung ist sie der Unterschied zwischen einem funktionierenden und einem unzuverlässigen Netz.

Am meisten zählt sie dort, wo Flexibilität knapp ist. Ein Inselsystem, ein Inselnetz, eine abgelegene Anlage ohne Nachbarnetz zum Anlehnen - dort ist Einspeisung, die schlicht weiterläuft, viel wert, weil in der Nähe nichts eine Lücke füllen kann. Das ist zugleich die Situation, in der sich Energiezugang entscheidet, und der Grund, warum konstante kleine Erzeugung dort je Watt mehr wert ist als in einem gut verbundenen europäischen Netz.

Der ehrliche Weg, den Wert einer dauerhaften Quelle zu benennen, ist deshalb bedingt. Sie ist viel wert, wenn sie zusätzlich je Kilowattstunde günstig ist, nah an der Last sitzt und entweder abrufbar oder so verlässlich ist, dass sie keine Absicherung braucht. Sie ist deutlich weniger wert, wenn sie lediglich konstant, dabei aber teuer und abgelegen bleibt.

Diese bedingte Formulierung ist nützlicher, als es der Begriff Grundlast je war, weil sie benennt, wofür ein System tatsächlich zahlt. Jede neue Quelle - auch eine, die über einen neuartigen Mechanismus dauerhaft liefert - wird an denselben vier Eigenschaften gemessen wie alles, was bereits am Netz hängt: wie gesichert, wie flexibel, wie günstig und wie nah.