Lastverschiebung: das günstigste Kraftwerk ist eine Pause
Der günstigste Weg, eine Spitze zu decken, ist oft, sie nicht zu decken. Lässt sich Nachfrage aus der angespanntesten Stunde herausbewegen, spart das System den Betrieb seines teuersten Kraftwerks und den Bau von Kapazität, die nur für diese Stunde existiert. Die Idee ist alt und die Technik unkompliziert. Schwierig war, genug davon zusammenzubekommen.
Die Industrie war zuerst da
Aluminiumhütten, Elektrolichtbogenöfen, Chlorherstellung und industrielle Luftzerlegung teilen eine nützliche Eigenschaft: sie verbrauchen enorme Strommengen und vertragen kurze Unterbrechungen. Eine Hütte mit mehreren hundert Megawatt kann ihre Last binnen Sekunden senken, ohne die Ofenreihe zu schädigen, solange die Unterbrechung kurz bleibt.
Versorger erkannten das vor Jahrzehnten und schrieben abschaltbare Tarife. Der Kunde erhält Strom mit Rabatt und räumt dem Betreiber im Gegenzug das Recht ein, die Versorgung eine festgelegte Stundenzahl im Jahr mit festgelegter Vorwarnzeit zu unterbrechen. Für den Betreiber ist das Kapazität ohne Bau. Für die Hütte eine dauerhafte Senkung eines Einsatzfaktors, der ihre Wirtschaftlichkeit beherrscht.
Diese Vereinbarungen sind unspektakulär und funktionieren. In mehreren europäischen Systemen bleibt industrielle abschaltbare Last der größte einzelne Block nachfrageseitiger Kapazität, verlässlich abrufbar, weil eine Handvoll großer Standorte einfacher zu koordinieren ist als eine Million kleiner.
Die Grenze liegt darin, dass der Vorrat endlich ist. Es gibt nur so viele Hütten, und ihre Bereitschaft zur Unterbrechung ist durch Produktionspläne begrenzt. Wachstum muss aus kleineren und zahlreicheren Lasten kommen, und dort beginnt die Schwierigkeit.
Warum thermische Lasten die leichten sind
Am bereitwilligsten verschieben sich Lasten, die Energie als Temperatur speichern. Ein Kühlhaus bei minus zweiundzwanzig Grad kann binnen einer Stunde auf minus zwanzig steigen, ohne die Ware zu gefährden, und hat damit faktisch eine Batterie entladen. Ein Warmwasserspeicher, der um drei Uhr nachts statt um sieben Uhr abends heizt, liefert dem Haushalt exakt dieselbe Leistung.
Das zählt, weil thermische Lasten einen enormen und wachsenden Anteil des Strombedarfs ausmachen. Wärmepumpen, Klimatisierung und Warmwasser beherrschen in den meisten Klimazonen gemeinsam den Haushaltsverbrauch, und die thermische Masse eines Gebäudes stellt Speicher ohne Zusatzkosten bereit. Ein gut gedämmtes Haus vor einer Spitze um ein Grad vorzuwärmen, ist für die Bewohner unsichtbar und nimmt die Last vollständig aus der kritischen Stunde.
Elektrofahrzeuge sind die größte neue Möglichkeit. Ein Auto, das um neunzehn Uhr angesteckt und am nächsten Morgen um sieben gebraucht wird, hat zwölf Stunden Zeit für vier Stunden Ladung. Diese Ladung schlicht hinter die Abendspitze zu verschieben, ohne zu ändern, wann das Auto fertig ist, gehört zu den günstigsten verfügbaren Netzdienstleistungen - und anders als die meiste Flexibilität wächst sie mit der Flotte von selbst.
Allen gemeinsam ist, dass die dem Nutzer gelieferte Leistung unverändert bleibt. Niemand erlebt ein kälteres Haus, ein wärmeres Gefrierfach oder ein Auto mit weniger Reichweite. Die Verschiebung ist unsichtbar, und genau deshalb ist sie in großem Maßstab akzeptabel.
Warum die Haushaltsvariante enttäuscht
Versorger betreiben seit Jahrzehnten zeitvariable Tarife in der Annahme, Preissignale änderten Verhalten. Die Ergebnisse sind beständig: Haushalte reagieren, um wenige Prozent, und die Reaktion verfällt über Monate, wenn der Reiz des Neuen nachlässt.
Der Grund ist einfach genug. Die Beträge sind klein im Verhältnis zur nötigen Aufmerksamkeit. Dreißig Cent zu sparen, indem man die Spülmaschine um elf Uhr abends laufen lässt, rechtfertigt keine Umorganisation des Abends, und keine Tarifgestaltung ändert dieses Verhältnis.
Was funktioniert, ist Automatisierung. Reagiert eine Wärmepumpe, ein Warmwasserspeicher oder eine Wallbox auf ein Signal, ohne dass der Haushalt etwas entscheidet, steigen die Beteiligungsquoten um ein Mehrfaches und bleiben, weil nichts durchzuhalten ist. Das Verhaltensproblem verschwindet, sobald kein Verhalten verlangt wird.
Daraus entstand das Aggregatorenmodell. Ein Unternehmen schließt Verträge mit tausenden Haushalten, installiert steuerbare Geräte oder kommuniziert mit ihnen und bietet die gebündelte Flexibilität als eine Ressource in die Märkte - ein virtuelles Kraftwerk. Der Haushalt sieht eine feste Jahreszahlung oder einen günstigeren Tarif und entscheidet gar nichts. Mehrere europäische Märkte haben inzwischen Aggregatoren, die auf diese Weise hunderte Megawatt abrufen, was real ist, neben dem theoretischen Potenzial aber weiterhin klein.
Die verbleibenden Hürden sind eher administrativ als technisch: Messstandards, Regeln dazu, wer ein Gerät steuern darf, und Abrechnungsverfahren, die festlegen, wie eine Senkung gegen den sonst eingetretenen Verbrauch gemessen wird. Dieses letzte Problem - etwas zu messen, das nicht geschehen ist - ist wirklich schwierig und Quelle der meisten Streitigkeiten.
Was sie wert ist
Lastverschiebung tritt in den meisten modernen Märkten gleichberechtigt gegen Erzeugung an. Sie bietet in Kapazitätsauktionen, liefert Frequenzhaltung und entlastet Engpässe in belasteten Netzteilen. In jedem Fall sind es die vermiedenen Kosten, die sie wertvoll machen.
Je vermiedenem Kilowatt zur Spitzenzeit ist sie meist günstiger als jeder Neubau. Ein ohnehin vorhandener Warmwasserspeicher kostet nichts in der Errichtung, und ein Steuersignal kostet nichts im Versand. Gegenüber einer Spitzenlastanlage, die für einige hundert Betriebsstunden im Jahr gebaut und gewartet werden muss, ist der Vergleich eindeutig.
Ihre Grenze sind Dauer und Wiederholbarkeit. Ein Kühlhaus kann eine Stunde driften, keinen Tag. Eine Hütte kann eine Handvoll Mal je Saison unterbrechen, nicht täglich. Lastverschiebung bewältigt scharfe kurze Spitzen gut und anhaltende Unterdeckung schlecht, weshalb sie Speicher und gesicherte Erzeugung ergänzt statt ersetzt.
Die praktische Sicht der meisten Netzbetreiber lautet, Flexibilität in aufsteigender Kostenreihenfolge zu nutzen, und Lastverschiebung sitzt für die ersten Stunden am unteren Ende dieses Stapels. Sie zuerst zu nutzen, ist das, was alles darüber Gebaute kleiner macht.
Häufige Fragen
Was ist Lastverschiebung?
Das Verlagern oder Senken des Stromverbrauchs zu bestimmten Zeiten, sodass das Angebot nicht steigen muss, um ihm zu folgen. Die Spanne reicht von einer Aluminiumhütte, die zwanzig Minuten unterbricht, bis zu einem Warmwasserspeicher, der nachts statt in der Abendspitze heizt.
Welche Lasten lassen sich am leichtesten verschieben?
Solche, die Energie als Temperatur speichern. Gefrierlager, Warmwasserspeicher, Wärmepumpen und Klimaanlagen können alle um Bruchteile eines Grades driften oder einige Stunden früher laufen, ohne dass sich die gelieferte Leistung ändert. Das Laden von Elektroautos ist die größte neue Möglichkeit, weil ein über Nacht geparktes Fahrzeug weit mehr Zeit hat, als es braucht.
Warum bleiben Haushaltsprogramme hinter den Erwartungen?
Weil die Ersparnis klein ist im Verhältnis zur nötigen Aufmerksamkeit, sodass preisbasierte Programme wenige Prozent Reaktion erzeugen, die mit dem Reiz des Neuen verfällt. Automatisierung löst das: reagiert ein Gerät, ohne dass der Haushalt entscheidet, steigt die Beteiligung um ein Mehrfaches und bleibt bestehen.
Was ist ein virtuelles Kraftwerk?
Ein Aggregator, der mit vielen Haushalten oder Betrieben Verträge schließt, deren flexible Geräte steuert und die gebündelte Fähigkeit als eine Ressource in die Strommärkte bietet. Die Teilnehmer erhalten meist eine feste Zahlung oder einen günstigeren Tarif und entscheiden selbst nichts.
Kann Lastverschiebung Kraftwerke ersetzen?
Einige ja, besonders Spitzenlastanlagen für einige hundert Stunden im Jahr, und je vermiedenem Kilowatt ist sie meist günstiger als jeder Neubau. Ihre Grenzen sind Dauer und Wiederholbarkeit - sie bewältigt kurze scharfe Spitzen gut und anhaltende Unterdeckung schlecht - weshalb sie Speicher und gesicherte Erzeugung ergänzt statt ersetzt.
