Kühlwasser wird knappWelche Folgen haben Hitze und Trockenheit für Europas Stromversorgung?
Hitze und Trockenheit haben Folgen auch für die Stromversorgung in Europa: Kernkraftwerke werden heruntergefahren, Wasserkraft liefert weniger Energie. Doch laut Experten könnten andere Technologien die Ausfälle abfedern.
Trockenheit und Hitzewellen in Europa setzen mancherorts die Energieversorgung unter Druck. Ungarn und Rumänien haben ihre Kernkraftwerke herunterfahren müssen. In Österreich mussten mehrere Wasserkraftwerke die Produktion drosseln. Aber wie genau wirken sich Hitze und Trockenheit auf die Stromerzeugung aus?
"Durch die Hitze und Trockenheit reduziert sich die Stromerzeugung in thermischen Kraftwerken", erklärt Peter Radgen, Experte für Effiziente Energienutzung an der Uni Stuttgart. Zum einen sei dann nicht genug Wasser für den Betrieb von Kühlungen vorhanden. In Ungarn etwa musste das Kernkraftwerk Paks seine Produktion massiv drosseln, weil die Donau nicht genug Kühlwasser liefern konnte. In Rumänien wurde aus demselben Grund ein Reaktor im Kernkraftwerk Cernavoda heruntergefahren.
Zum anderen, sagt Radgen, könne bei Hitze weniger Abwärme in Flüsse abgegeben werden, ohne dass dort zulässige Temperaturgrenzwerte überschritten werden. Das war bereits in Frankreich der Fall: Zur Hitzewoche Ende Juni wurden Kernkraftwerke gedrosselt, weil durch deren aufgeheiztes Kühlwasser die bereits hohen Temperaturen in den Flüssen über festgelegte Grenzwerte gestiegen wären.
Bei Wasserkraftwerken hat die Trockenheit einen anderen Effekt: Die Stromerzeugung von Laufwasserkraftwerken in Flüssen hängt von der verfügbaren Wassermenge ab. "Durch die geringeren Wassermengen sinkt zusätzlich auch die Fallhöhe an den Kraftwerken und damit die pro Menge Wasser erzeugbare elektrische Arbeit", erklärt Radgen.
"Hitze geht oft mit hoher Sonneneinstrahlung einher"
Für Deutschland seien auf der europäischen Transparenzplattform ENTSO-E im Juni und Juli allerdings keine hitzebedingten Abschaltungen oder Leistungsreduzierungen gemeldet worden, sagte Leonhard Gandhi vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg. Hierzulande sei "für die Stromerzeugung bei anhaltender Trockenheit weniger die Kühlung limitierend als der eingeschränkte Steinkohletransport bei niedrigen Flusspegeln", so Gandhi.
Und der langfristige Trend sagt eher noch mehr Hitze und Trockenheit voraus. Wie sollte Europas Energieversorgung damit umgehen?
Die gute Nachricht: "Hitze geht oft mit hoher Sonneneinstrahlung einher. Während die Verfügbarkeit thermischer Kraftwerke (die wie Kohle- und Atomkraftwerke Wärme über einen Dampfkreislauf in Strom umwandeln, Anm. d. Red.) in Hitze- und Trockenperioden sinkt, erreicht die Photovoltaik gerade dann ihre höchsten Erträge", betont Gandhi. In Kombination mit Batteriespeichern könnte die erzeugte Solarenergie zudem besser die Verbrauchsspitzen am Morgen und Abend ausgleichen. Weiterer Vorteil: Beide Technologien benötigen kein Kühlwasser.
Kernfusion mit ähnlichen Problemen
Als weitere Maßnahme können thermische Kraftwerke widerstandsfähiger gegen Hitze und Trockenheit gemacht werden, betont Energieexperte Gandhi: "Thermische Kraftwerke lassen sich durch geschlossene Kühlkreisläufe, redundante Kühlwasserquellen wie Grundwasser oder gespeichertes Regenwasser sowie Trockenkühlung resilienter auslegen." Letztere sei technisch erprobt, jedoch mit höheren Kosten und einem Wirkungsgradverlust verbunden, der gerade an heißen Tagen am größten sei.
Könnte die noch in der Erforschung befindliche Kernfusion eine Antwort sein? Gandhi sieht das kritisch: "Künftige Kernfusionskraftwerke dürften aufgrund der hohen internen Leistungsaufnahme für Magnetsysteme, Plasmaheizung und Kryotechnik einen niedrigeren Nettowirkungsgrad aufweisen als heutige Kernkraftwerke", betont der Experte. Daher müssten sie sogar noch mehr Abwärme pro Kilowattstunde abführen.
Eine bereits existierende Technik hat laut Experten eine viel größere Bedeutung: Europas verknüpftes Stromnetz. Dadurch können Stromüberschüsse in einer Region dazu beitragen, Engpässe in einer anderen auszugleichen. Das ist bereits heute der Fall: Ungarn etwa konnte Ausfälle aus seinem Atomkraftwerk Paks durch Stromimporte aus der Slowakei und Österreich abfangen. Eine Einschränkung ist laut Gandhi immer noch die Übertragungskapazität an Grenzen. Dennoch ist Radgen überzeugt: "Das europäische Stromsystem sorgt auch bei Herausforderungen durch Hitze und Trockenheit für eine sichere Versorgung."