Immer wieder vergessen: Der Lastfaktor

Wenn irgendwo ein Windpark mit einer Leistung von 1 GW (= 1’000 MW) installiert wird, liegt der Vergleich mit dem Kernkraftwerk Gösgen nahe, das ebenfalls 1 GW leistet. Kann dieser Windpark ein KKW der Grösse von Gösgen ersetzen? Ganz klar nein! Die Lastfaktoren der beiden Anlagen sind zu unterschiedlich. Aber was ist ein Lastfaktor?

Kein Kraftwerk kann die ganzen 8760 Stunden im Jahr die volle Leistung bringen. Ein Kernkraftwerk kann das vielleicht während 8000 Stunden. Das ergibt einen Lastfaktor von 91%, falls das KKW während den 8000 Stunden mit voller Leistung läuft. Windturbinen und Solarzellen produzieren selten oder nie mit voller Leistung. Trotzdem lässt sich der Lastfaktor leicht berechnen:

                              Jahresproduktion in kWh

Lastfaktor = –––––––––––––––––––––––––––––––––––

                           Nennleistung in kW x Jahresstunden

Nennleistung? Das kennen wir vom Auto: Da wird die Nennleistung in PS angegeben. Sie wird selten benötigt – nur mit «Vollgas». Bei Solarzellen heisst die Nennleistung «Peak»-Leistung, in kW pro m2. Sie wird geleistet, wenn die Sonne bei völlig klarem Himmel genau senkrecht drauf scheint – also praktisch nie. Bei Windrädern ist es kompliziert: Die Leistung steigt mit der Windgeschwindigkeit. Allerdings nicht proportional, auch nicht quadratisch, sondern mit der dritten Potenz! Das heisst doppelte Windgeschwindigkeit heisst achtfache Leistung. Da setzt natürlich die Belastbarkeit der Konstruktion Grenzen. Damit sich die Windturbine nicht selbst zerstört, wird die Windkraftanlage ab einer bestimmten Windgeschwindigkeit auf eine konstante Leistung abgeregelt, indem man die Rotorflügel verstellt. Diese Leistung ist die Nennleistung (PN) der Turbine. (Siehe Grafik). übersteigt die Leistung 25-30 m/sec wird die Turbine ganz abgestellt.

Eigene Darstellung

Auch Windräder drehen nicht immer und schon gar nicht immer mit Nennleistung. Ihr Lastfaktor ist an den besten Lagen der Schweiz knapp 20%, vielerorts unter 10%. Das heisst, es braucht 5 bis 10 mal 1 GW-Windparks, um die Produktion von Gösgen zu erreichen.

Das heisst auch, dass die Aussage «Dieser Windpark kann so und so viele Haushalte mit Strom versorgen» Unsinn ist. Kein Windpark und keine Solaranlage kann auch nur einen einzigen Haushalt mit Strom versorgen. Solaranlagen produzieren in der Nacht garantiert keinen Strom und Windkraftanlagen produzieren bei Windstille, was häufig vorkommt, auch keinen Strom. Da braucht es zusätzlich teure Speicher.

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