Windkraft und Photovoltaik liefern immer mehr Strom. Aber dadurch entstehen auch neue Herausforderungen für das Stromnetz. Denn Wind und Sonne erzeugen elektrische Energie dort und zu den Zeiten, an denen sie verfügbar sind. Der größte Stromverbrauch liegt jedoch häufig an anderen Orten.
Besonders deutlich wird das, wenn im Norden Deutschlands viel Windstrom erzeugt wird, während man im Süden gleichzeitig große Mengen elektrischer Energie benötigt.
Ein Beispiel dafür lieferte der Netzbetreiber TransnetBW mit seiner App „StromGedacht“. Verbraucher wurden zeitweise dazu aufgerufen, ihren Stromverbrauch zu reduzieren. Der Grund dafür war aber kein Strommangel. Im Gegenteil: In anderen Regionen wurde gleichzeitig viel Strom aus erneuerbaren Quellen erzeugt. Das Problem lag darin, dass die vorhandenen Übertragungsnetze die erzeugte Energie nicht immer dorthin transportieren konnten, wo man sie gerade brauchte.
Damit wird ein wichtiger Zusammenhang zwischen Stromnetz und Energiewende sichtbar. Je stärker man Windkraft und Photovoltaik ausbaut, desto wichtiger wird die Frage, wie sich die schwankende Stromerzeugung über das gesamte deutsche Stromsystem verteilen lässt. Dafür braucht es leistungsfähige Leitungen, geeignete Speicher, flexible Verbraucher und Verfahren, mit denen Erzeugung und Verbrauch sich besser aufeinander abstimmen lassen.
Warum kann ein Stromnetz trotz ausreichender Stromerzeugung an seine Grenzen kommen? Wo entstehen die Engpässe, warum wird Windstrom teilweise abgeregelt und welche Rolle spielen neue Stromleitungen, Batteriespeicher und große Verbraucher wie Elektroautos oder Wärmepumpen? Diese Fragen entscheiden mit darüber, wie gut die Energiewende technisch funktioniert.
Am Sonntag, den 15. Januar 2023, führte ein hohes Windaufkommen im Norden Deutschlands zu einem großen Redispatch-Bedarf in der Regelzone von TransnetBW. Die App „StromGedacht“ zeigte tagsüber den Status „Gelb“ und riet dazu, den Stromverbrauch vorzuziehen oder zu verschieben. Am Abend, um 17 Uhr, sprang die Ampel sogar auf „Rot“, weil in diesem Zeitraum das größte Redispatch-Volumen des Tages benötigt wurde.
Gleichzeitig musste TransnetBW zwischen 17 und 19 Uhr mehr als 500 Megawatt Kraftwerksleistung aus dem Ausland beziehen, um den Bedarf in Baden-Württemberg zu decken. Auch hier machte der Netzbetreiber deutlich, dass keine Stromabschaltungen drohten. Die Ampelfarben sollten die Bevölkerung lediglich dafür sensibilisieren, dass mehr als üblich zur Stabilisierung des Netzes nötig war.
Was das deutsche Stromnetz mit einem Fluss gemeinsam hat
Ein Stromnetz lässt sich mit einem Flusssystem vergleichen. Wasser fließt dort hin, wo Platz ist, und Strom folgt physikalisch ähnlichen Gesetzen. Wird an einer Stelle zu viel eingespeist, während andernorts zu wenig abgenommen wird, drohen Überlastungen einzelner Leitungsabschnitte. Anders als beim Fluss lässt sich Strom aber nicht einfach stauen oder auf einfache Weise zwischenspeichern. Erzeugung und Verbrauch müssen in jeder Sekunde im Gleichgewicht bleiben. Sonst drohen Störungen bis hin zu Abschaltungen.
Genau hier besteht das Problem der Energiewende. Windräder stehen überwiegend im Norden und an der Küste, wo der Wind viel häufiger ausreichend ist, um die Windräder anzutreiben. Die energieintensive Industrie sitzt dagegen vor allem im Süden und Westen. Früher übernahmen wenige große, zentrale Kraftwerke die Versorgung ganzer Regionen. Heute muss der Strom oft erst über hunderte Kilometer transportiert werden. Das bestehende Stromnetz wurde für eine andere Zeit gebaut. Auf diese neuen Entfernungen war es ursprünglich gar nicht ausgelegt.
Warum das Netz bei der Energiewende zum Nadelöhr wird
Der Zubau an Windkraft und Photovoltaik ist in den vergangenen Jahren rasant gewachsen. Der Ausbau der Stromnetze konnte damit nicht Schritt halten. Die Folge sind wachsende Engpässe an einzelnen Netzabschnitten, vor allem an der Grenze zwischen Nord und Süd. Wenn man im Norden mehr Windstrom erzeugt als die Leitungen nach Süden transportieren können, muss man gegensteuern.
Diese Eingriffe heißen Redispatch. Netzbetreiber weisen dabei einzelne Kraftwerke an, ihre Einspeisung zu drosseln. Andere Kraftwerke müssen dafür an anderer Stelle hochfahren. Die Anzahl der Terawattstunden ist zwischen 2018 und 2023 deutlich angewachsen. Ein Großteil davon entfällt inzwischen auf Windkraftanlagen. Ihr Strom muss abgeregelt werden, weil schlicht die Leitungen fehlen, um ihn abzutransportieren.
Für die Energiewende hat das eine besondere Bedeutung. Eine Windkraftanlage kann technisch einwandfrei arbeiten und ausreichend Wind zur Verfügung haben, während ihr Strom dennoch ungenutzt bleibt. Der Grund liegt dann allein darin, dass das Netz die zusätzliche Leistung an diesem Ort oder zu diesem Zeitpunkt nicht aufnehmen beziehungsweise weitertransportieren kann. Der Netzausbau soll solche Situationen verringern und die wachsende erneuerbare Stromerzeugung besser mit den Verbrauchszentren verbinden.
Das deutsche Stromnetz ist über viele Jahrzehnte gewachsen. Große Kraftwerke standen vergleichsweise nahe bei den industriellen Verbrauchszentren und speisten planbar große Mengen Energie in das Netz ein. Die Leitungsstruktur wurde unter diesen Voraussetzungen aufgebaut und immer wieder erweitert.
Heute hat sich die Ausgangslage grundlegend verändert. Strom wird zunehmend dort erzeugt, wo Wind und Sonne besonders viel Energie liefern. Gleichzeitig verändert sich der Verbrauch durch Elektroautos, Wärmepumpen, Batteriespeicher und neue industrielle Anwendungen. Damit muss ein Netz, das ursprünglich für große zentrale Kraftwerke und andere Laststrukturen gewachsen ist, eine zunehmend dezentrale und schwankende Stromerzeugung bewältigen.
Das erklärt einen wichtigen Teil der aktuellen Netzprobleme: Die Energiewende verändert die Stromerzeugung schneller als sich die dafür notwendige Infrastruktur anpassen lässt.
Was ein Netzengpass bei erneuerbaren Energien kostenmäßig bedeutet
In der öffentlichen Debatte werden die Kosten von Netzengpässen häufig vereinfacht dargestellt. Dabei entsteht schnell der Eindruck, große Mengen erneuerbarer Energie würden einfach verlorengehen. Tatsächlich verändern die Netzbetreiber die Einspeisung an verschiedenen Stellen des Netzes, um Überlastungen zu vermeiden. Die dadurch entstehenden Kosten werden unter dem Begriff Netzengpassmanagement zusammengefasst.
Ein Teil dieser Kosten entsteht, wenn Wind- oder Solaranlagen wegen eines Netzengpasses ihre Leistung reduzieren müssen. Gleichzeitig können andere Kraftwerke oder Erzeugungsanlagen ihre Leistung erhöhen, damit die benötigte Strommenge weiterhin zur Verfügung steht. Hinzu kommen Kosten für Reservekraftwerke und weitere Maßnahmen zur Stabilisierung des Netzes. Deshalb lässt sich die Gesamtsumme des Netzengpassmanagements nicht mit dem Wert des abgeregelten erneuerbaren Stroms gleichsetzen.
Für die Energiewende ist diese Unterscheidung wichtig. Netzengpässe verursachen reale Kosten und können dazu führen, dass vorhandene erneuerbare Energie zeitweise nicht genutzt wird. Sie zeigen zugleich, wo das Stromnetz an seine Grenzen stößt. Werden zusätzliche Leitungen gebaut und bestehende Netzstrukturen verstärkt, können solche Engpässe verringert werden. Der Netzausbau ist damit ein wesentlicher Bestandteil davon, die wachsende Stromerzeugung aus Wind und Sonne tatsächlich nutzbar zu machen.
Stromnetz Energiewende: wie der Netzausbau bei der Energiewende vorankommt
Das zentrale Gegenmittel gegen diese Engpässe ist der physische Ausbau der Übertragungsnetze. Deutschlandweit sind derzeit in 119 Vorhaben rund 14.000 Kilometer neue Stromtrassen geplant. Ein Großteil davon befindet sich noch im Genehmigungsverfahren oder in der Bauphase. Nur ein kleinerer Teil ist bereits fertiggestellt und in Betrieb.
Das prominenteste Projekt ist SuedLink, eine rund 700 Kilometer lange Gleichstromtrasse. Sie soll Windstrom aus dem Norden zu den Industriestandorten im Süden bringen. Nach mehr als zehn Jahren Planung erhielt das Projekt die letzten notwendigen Genehmigungen. Ein erster Bauabschnitt wurde inzwischen fertiggestellt, die vollständige Inbetriebnahme ist für 2028 vorgesehen. Bis dahin bleibt der Süden stärker auf lokale Erzeugung und auf Redispatch Maßnahmen angewiesen, als es langfristig sinnvoll wäre.
Was der Netzausbau für Betroffene bedeutet, lässt sich am Beispiel des Rhein-Main-Links zeigen. Die rund 600 Kilometer lange Erdkabeltrasse soll ab 2033 Windstrom aus Niedersachsen ins Rhein-Main-Gebiet transportieren und dabei auch durch den Landkreis Waldeck-Frankenberg führen. Bei Bad Arolsen, Korbach, Frankenberg und Ernsthausen werden derzeit Alternativen zur ursprünglichen Planung geprüft.
Für Landwirte und andere private Landbesitzer ist die Planung unmittelbar spürbar. Bei Ernsthausen sorgt eine mögliche Alternativtrasse für Kritik, weil sie näher an die Ortslage heranrücken würde. Der ursprüngliche Verlauf hätte dagegen stärker durch ein bestehendes Windvorranggebiet geführt. Solche Konflikte zeigen, wie viele Interessen beim Ausbau des Stromnetzes berücksichtigt werden müssen.
Hinter jedem Kilometer neuer Stromtrasse stehen deshalb zahlreiche Entscheidungen über Landwirtschaft, Naturschutz, Windkraftflächen und private Grundstücke. Der eigentliche Netzausbau beginnt lange bevor das erste Kabel im Boden liegt.
Solche Großprojekte zeigen, warum der Netzausbau in Deutschland so lange dauert. Genehmigungsverfahren, die früher ein Jahrzehnt oder länger in Anspruch nahmen, sollen künftig deutlich schneller ablaufen. Mehrere Beschleunigungsgesetze wurden dafür bereits verabschiedet, weitere sind angekündigt. Der Grundkonflikt bleibt aber bestehen. Neue Trassen müssen durch bewohntes Gebiet, durch Naturschutzflächen und durch die Interessen zahlreicher Kommunen und Anwohner geführt werden, was Planung und Bau naturgemäß verlangsamt.
Wie hoch ist das Blackout Risiko in Deutschland wirklich?
Trotz der spürbaren Belastungen im Netzbetrieb ist ein großflächiger, mehrtägiger Stromausfall in Deutschland weiterhin unwahrscheinlich. Die durchschnittliche Ausfallzeit pro Haushalt lag in den vergangenen Jahren bei rund zwölf bis dreizehn Minuten im gesamten Jahr. Das gehört zu den besten Werten weltweit. Fachleute unterscheiden dabei zwischen zwei Begriffen, die im Alltag oft vermischt werden. Ein Blackout ist ein großflächiger und lang anhaltender Ausfall. Ein Brownout dagegen ist eine kurzzeitige Unterversorgung, die sich meist innerhalb weniger Stunden beheben lässt.
Wie real die Risiken für die Stabilität eines Stromnetzes werden können, zeigte der großflächige Stromausfall in Spanien und Portugal im April 2025. Innerhalb weniger Sekunden brach dort ein erheblicher Teil der Stromerzeugung weg. Die Folgen waren für Millionen Menschen über mehrere Stunden spürbar.
Die Situation lässt sich aber nicht unmittelbar auf Deutschland übertragen, da sich Netzstruktur und Reservekapazitäten unterscheiden. Das Ereignis macht jedoch deutlich, dass die Stabilität eines komplexen Stromnetzes von vielen technischen Faktoren abhängt und nicht selbstverständlich ist.
Eine internationale Studie ordnete Deutschland zwar unter die zehn Länder mit dem höchsten statistischen Blackout Risiko ein. Ausschlaggebend dafür war jedoch weniger die technische Stabilität des Netzes. Es war vor allem der hohe Anteil älterer Menschen in der Bevölkerung, die im Ernstfall besonders stark von einem Ausfall betroffen wären, etwa durch die Abhängigkeit von medizinischen Geräten. Wissenschaftliche Einschätzungen, unter anderem der Nationalen Akademie der Wissenschaften, kommen übereinstimmend zu einem Schluss. Ein Blackout in Deutschland lässt sich zwar nicht vollständig ausschließen, ist aber nach aktuellem Stand keineswegs wahrscheinlich.
Was für die Stromnetz Stabilität in den kommenden Jahren entscheidend wird
Die eigentliche Herausforderung der kommenden Jahre liegt weniger in einem drohenden Blackout als in der stetigen Feinjustierung eines Systems im Umbau. Je mehr Windkraft und Photovoltaik ans Netz gehen, desto wichtiger werden drei Dinge gleichzeitig. Ein schnellerer Leitungsausbau, mehr Speicherkapazität, um überschüssigen Strom zeitlich zu verschieben statt ihn abzuregeln, und mehr Flexibilität auf der Verbrauchsseite, etwa durch intelligent gesteuerte Ladevorgänge von Elektroautos oder durch Wärmepumpen, die genau dann laufen, wenn viel Strom verfügbar ist.
Auch für Privatpersonen entfaltet dieses Thema praktische Relevanz. Apps wie StromGedacht zeigen, wohin die Entwicklung geht. Verbraucherinnen und Verbraucher werden zunehmend eingebunden, um Lastspitzen abzufedern, freiwillig oder über zeitvariable Stromtarife, die günstiger sind, wenn gerade viel Ökostrom im Netz ist. Batteriespeicher in Privathaushalten und in größeren Anlagen übernehmen dabei zunehmend eine ähnliche Pufferfunktion wie die geplanten Großspeicher der Netzbetreiber. Das ist kein Zeichen einer schwächelnden Energiewende. Es ist der Versuch, ein historisch gewachsenes Netz so umzubauen, dass es zu einer grundlegend anderen Art der Stromerzeugung passt.
Stromnetz Energiewende: ein Netz im Umbau, kein System am Limit
Die Frage, wie das Stromnetz mit der Energiewende Schritt hält, lässt sich am Ende auf ein einfaches Bild zurückführen. Ein Verkehrsnetz, das für den Verkehr von gestern gebaut wurde, muss für die Verkehrsströme von morgen umgebaut werden. Genau das passiert derzeit an tausenden Kilometern Stromtrasse in Deutschland. Langsamer, als viele es sich wünschen, aber messbar und mit sinkenden Engpasskosten in einzelnen Regionen. Bis die wichtigsten Leitungen wie SuedLink fertig sind, bleibt der Netzausbau der eigentliche Engpass der Energiewende.
Am Ende zeigt sich ein Muster, das auch bei anderen Technikthemen immer wiederkehrt. Was im Alltag unsichtbar bleibt, wird erst dann sichtbar, wenn ein System an seine Grenzen stößt. Beim Stromnetz ist genau das gerade der Fall, mit einem Unterschied zu vielen anderen Infrastrukturfragen. Die Lösung ist technisch bereits bekannt. Sie muss nur noch gebaut werden.
Über den Autor
Gerd Weichhaus ist technischer Fachautor für verständliche technische Kommunikation. Er erstellt Fachbeiträge, Betriebsanleitungen und technische Dokumentationen und unterstützt Unternehmen dabei, komplexe technische Inhalte klar, präzise und praxisgerecht zu vermitteln. Mehr über den Autor