Sonnenfinsternis: Herausforderungen für die Energiewende
03.04.2025: Am vergangenen Samstag war in Deutschland eine partielle Sonnenfinsternis zu beobachten. Der Mond verdeckte dabei einen Teil der Sonne und führte zu einer temporären Reduktion der Sonneneinstrahlung. Neben der Faszination für dieses Naturphänomen hat das Ereignis auch konkrete Auswirkungen auf die Energieversorgung. Besonders betroffen ist die Photovoltaik, da sich die Stromproduktion durch die verringerte Sonneneinstrahlung spürbar verändert.
Solarstrom ist ein zentraler Bestandteil der Energiewende. Da die Stromerzeugung von äußeren Einflüssen wie Wetter und astronomischen Ereignissen abhängt, sind genaue Prognosen erforderlich, um Schwankungen auszugleichen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten kontinuierlich an verbesserten Vorhersagemodellen, um die Auswirkungen von außergewöhnlichen Ereignissen wie Sonnenfinsternissen möglichst präzise zu bestimmen.
Warum die Sonnenfinsternis für die Photovoltaikforschung relevant ist
Die Integration erneuerbarer Energien in das Stromnetz stellt hohe Anforderungen an die Planbarkeit. Während Wetterschwankungen alltäglich sind, sind Sonnenfinsternisse selten, aber exakt vorhersehbar. Ihre Auswirkungen auf die Solarstromproduktion können erheblich sein – je nach Bedeckungsgrad der Sonne und regionaler Bewölkung.
Im Rahmen des Forschungsprojekts SOLREV entwickeln Expertinnen und Experten Modelle zur genaueren Vorhersage der Solarstrahlung. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE nutzt beispielsweise Satellitendaten, um die Wolkenentwicklung zu analysieren. Durch solche präzisen Prognosen können Netzbetreiber frühzeitig Maßnahmen ergreifen, um eventuelle Schwankungen auszugleichen und die Stabilität des Stromnetzes zu gewährleisten.
Während der partiellen Sonnenfinsternis am vergangenen Samstag sank die Einspeisung aus Photovoltaikanlagen um etwa 4 Gigawatt (GW). Zum Vergleich: Bei der Sonnenfinsternis 2022 betrug die Reduktion rund 5,2 GW. Der geringere Einfluss in diesem Jahr war vor allem auf eine dichte Bewölkung in vielen Regionen zurückzuführen, die die Sonneneinstrahlung ohnehin reduzierte und die partielle Sonnenfinsternis nicht überall sichtbar machte.
Präzise Prognosen sichern Netzstabilität
Um die Auswirkungen der Sonnenfinsternis frühzeitig abschätzen zu können, hatten sich die deutschen Übertragungsnetzbetreiber intensiv vorbereitet. Bereits Monate zuvor wurden Marktteilnehmer informiert und erste Prognosen eingeholt. In der Woche vor dem Ereignis erfolgte eine tägliche Aktualisierung der Lageeinschätzungen. Während der Sonnenfinsternis standen die Systemführungen der Netzbetreiber im ständigen Austausch, um eventuelle Anpassungen vorzunehmen.
Besonders wichtig ist die Kombination aus Verschattungsdaten und Wettermodellen, die am Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE entwickelt wurde. Diese Methode erlaubt eine präzisere Berechnung der regionalen Auswirkungen von Sonnenfinsternissen auf die Solarstromproduktion. Dadurch kann die Netzstabilität auch bei plötzlichen Leistungsschwankungen gewährleistet werden.
Dank der umfangreichen Vorbereitungen und der verbesserten Prognosemodelle war es auch in diesem Jahr nicht notwendig, zusätzliche Regelleistung bereitzustellen. Abweichungen von den Prognosewerten wurden im laufenden Betrieb ausgeglichen, sodass es zu keinen unerwarteten Störungen kam.
Blick in die Zukunft: Optimierung der Prognosemodelle
Sonnenfinsternisse treten selten auf, sind jedoch langfristig vorhersehbar. Ein ähnliches Himmelsereignis wird in Deutschland am 12. August 2026 erwartet. Laut Berechnungen der NASA könnte die Sonnenscheibe in Hamburg dann zu etwa 85 Prozent verdeckt sein. Währenddessen werden Beobachter in Island, Grönland und Spanien an diesem Tag sogar eine totale Sonnenfinsternis erleben.
Eine vollständige Verdunkelung durch den Mond wird in Deutschland erst wieder am 3. September 2081 zu sehen sein. Trotz der langen Zeiträume zwischen diesen Ereignissen spielen sie in der Energieforschung eine wichtige Rolle.
Die gewonnenen Daten aus vergangenen Sonnenfinsternissen helfen, die Prognosemodelle weiterzuentwickeln. Mit jeder neuen Sonnenfinsternis werden die Berechnungen genauer, sodass Netzbetreiber und Energiemarktakteure immer besser auf solche Ereignisse vorbereitet sind. Die kontinuierliche Verbesserung der Vorhersagen trägt dazu bei, die Integration von Solarstrom in das Energiesystem effizienter und sicherer zu gestalten.