22. November 2014 | Michael Tiefgraber

Wetter als Stromerzeuger - Erneuerbare Energien

Früher bildeten vor allem steuerbare Energiequellen wie Kernenergie, Kohle, Öl und Gas die Basis des Energiesystems in Deutschland - dieses System befindet sich jedoch in einem grundlegenden Umbau hin zu einer nachhaltigen Stromversorgung basierend auf erneuerbaren Energien - vor allen Wind- und Solarenergie.

Seit Bestehen des EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) im Jahr 2000 hat sich der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung rasant entwickelt und liegt aktuell bei knapp 28 Prozent, bis 2035 sollen es 40 bis 45 Prozent und bis 2050 mindestens 80 Prozent sein (http://www.agora-energiewende.de/themen/die-energiewende).

Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland

Um ein Stromversorgungssystem mit sehr großen Anteilen
wetterabhängiger Erzeuger sicher betreiben zu können, muss man den
primären Antrieb - also das Wetter - nicht nur global, sondern auch
regional detailliert kennen und vorhersagen können. Die
Wettervorhersagen liefern den Input für Leistungsprognosen, die das
zu erwartende Energieangebot beschreiben. Da die Qualität stark von
der zugrunde liegenden Wettervorhersage abhängt, hat sich ein neues
Betätigungsfeld in der Meteorologie herausgebildet: die Anpassung der
Wettervorhersagen an die Anforderungen der Energiewirtschaft. So ist
das Ziel des Forschungsprojektes EWeLiNE (Erstellung innovativer
Wetter- und Leistungsprognosemodelle für die Netzintegration
wetterabhängiger Energieträger), bestehende Wetter- und
Leistungsprognosen für Energieanwendungen zu optimieren und neue
anwenderorientierte Prognoseprodukte zu entwickeln. Für die
Sicherheit der Stromnetzversorgung sind vor allem Ereignisse mit
extrem großen Fehlern in der Leistungsprognose kritisch. Diese Fehler
stehen häufig in Zusammenhang mit bestimmten Wettersituationen.

Im Hinblick auf nutzbare Solarenergie stellen die für den Herbst
typischen Nebel- und Hochnebellagen kritische Wettersituationen dar.
Zum einen sind diese für numerische Wettermodelle schwierig zu
erfassen, zum anderen sind die Auswirkungen einer Fehlprognose (0
oder 100% Leistung) schwerwiegend.

Höhenprognosekarte H+24, 500 hPa Höhe/Temperatur Europa

Derzeit liegt ein ausgeprägter Höhenrücken (lang gestreckter
Hochdruckkeil in etwa 5,5 km Höhe) über Mitteleuropa. Dabei wird in
den oberen Luftschichten von Südwesten her relativ warme Luft nach
Deutschland geführt. Diese Konstellation sorgt für ruhiges und meist
niederschlagsfreies Spätherbstwetter - Tiefausläufer erreichen uns,
wenn überhaupt, nur sehr abgeschwächt.
Im Sommer würde man bei einer solchen Konstellation sonniges und
warmes Wetter erwarten. Doch wie es für den Herbst typisch ist,
bleibt es aufgrund der langen Nächte und kurzen Tage oft trüb durch
Nebel oder Hochnebel. Diese tiefen Wolkenarten bilden sich in
bodennahen Schichten (unterhalb etwa 1,5 km Höhe) und sind für die
Wettervorhersage sehr problematisch. Denn die lokal stark
unterschiedliche Beschaffenheit des Untergrundes beeinflusst den
Feuchtegehalt der Luft, die bodennahe Temperatur sowie die lokalen
Windverhältnisse und hat daher große Auswirkungen auf Nebelbildung
bzw. -auflösung. Diese sogenannten Grundschichtprozesse sind äußerst
komplex und stellen immer noch eine große Herausforderung selbst für
lokal hochaufgelöste Wettermodelle dar.

Auch für den morgigen Sonntag bleibt die Frage, wo und wann sich
Nebel- und Hochnebelfelder bilden und auflösen, weiterhin aktuell.
So würde uns in großen Teilen des Landes im Falle rascher
Nebelauflösung ein sehr sonniger Sonntag, damit einhergehend auch
eine ertragreiche Stromproduktion aus der Sonnenenergie erwarten.
Dort aber, wo sich Nebel und Hochnebel zäh halten, bliebe es ein
trüber Tag mit nur magerem Stromertrag.
Auch bei den zu erwartenden Tageshöchsttemperaturen spielen Nebel und
Hochnebel eine große Rolle: Während bei Sonne Werte bis 16 Grad
möglich sind, erreicht das Quecksilber bei Dauergrau nicht einmal die
10 Grad Marke.

Laut aktuellen Prognosen sollten sich im Tagesverlauf viele
Nebelgebiete lichten. Speziell am Bodensee, entlang von Donau und
Oberrhein und am Südrand der Mittelgebirge könnte sich Nebel und
Hochnebel jedoch auch den ganzen Tag über zäh halten.

Über dem Hochnebel schaut es derzeit so aus #Traumwetter pic.twitter.com/0a5Mo5zHVL

— Dieter Peterlin (@DieterPeterlin) 14. November 2014

Wenn man das Pech haben sollte sich in einer Nebelregion zu befinden,
kann man dem ganzen auf alle Fälle mit einem Ausflug in höhere Lagen
entfliehen - höhere Mittelgebirge sollten ausreichen um ein paar
Sonnenstrahlen genießen zu können. Zudem werden selbst in etwa 1500m
noch Temperaturwerte um 11 Grad erwartet.

Isabel Alberts
Deutscher Wetterdienst
WV14, Produktentwicklung und Kundenkommunikation



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