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2026-01-28T19:42:20Z

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'''Spitzenlast''' (oder '''Höchstlast'''; {{enS|peak demand, peak load}}) bezeichnet in der [[Betriebswirtschaftslehre]] und [[Energiewirtschaft]] eine kurzzeitig auftretende hohe bzw. die höchste [[Nachfrage|Leistungsnachfrage]] im [[Stromnetz]], in anderen [[Versorgungsnetz]]en ([[Erdgas]], [[Fernwärme]], [[Nahwärme]], [[Trinkwasser]]), in [[Verkehrsnetz]]en, auf dem [[Verkehrsmarkt]] oder auch in [[Saisonbetrieb]]en.

Viele [[Produkt (Wirtschaft)|Produkte]] oder [[Dienstleistung]]en sind nicht [[Lagern|lagerfähig]], sondern werden zum Zeitpunkt der Nachfrage produziert (wie etwa [[Energie]] oder [[Verkehrsleistung]]en). Bei Trinkwasser oder Erdgas können lokale [[Pufferspeicher]] für einen Ausgleich sorgen, wie z. B. ein [[Wasserturm]] beim Trinkwasser. Bei Strom ist das schwieriger, es kommen jedoch einem Wasserturm vergleichbare Wasserkraftwerke an [[Speichersee]]n zum Einsatz, die kurzfristig Leistung bereitstellen können.

Bedarfsspitzen zeichnen sich oft durch einen starken Anstieg der nachgefragten Leistung aus, so dass für die Stromversorgung schnell regelbare Spitzenlastkraftwerke eingesetzt werden müssen. Diese können innerhalb von Sekunden oder Minuten hohe Leistungen zur Verfügung stellen, und andererseits auch wieder auf Null abgeregelt werden. Hierzu zählen unter anderem [[Pumpspeicherkraftwerk|Pumpspeicher-]] und [[Druckluftspeicherkraftwerk]]e sowie moderne [[Gasturbinenkraftwerk]]e, zusehends auch [[Batterie-Speicherkraftwerk]]e.

== Energiesektor ==
=== Kraftwerkseinsatz und Spitzenlast ===
Schwankender Stromverbrauch ist der Normalfall, in Ländern wie Deutschland variiert die Last um mehr als den Faktor zwei, hauptsächlich zwischen Tag und Nacht, zudem bestehen Unterschiede zwischen Werktagen und Wochenenden bzw. Feiertagen sowie im Verlauf der Jahreszeiten. An Werktagen im Januar 2019 wurden tagsüber über 75 GW nachgefragt<ref>Maximum 77,557.10 MW am 22/01/2019 17:45 https://www.energy-charts.info/charts/power/chart.htm?l=de&c=DE&stacking=stacked_absolute_area&year=2019&interval=month&month=01</ref>, nachts ca. 53 GW, an den Wochenenden ca. 10 GW weniger. Bereits im April lagen die Spitzen nur selten über 70 GW, die Nachtminima unter 50 GW, über die Osterfeiertage wurden nur 34 bis 50 GW benötigt.<ref>Last 33,968.00 MW am 22/04/2019 02:45 https://www.energy-charts.info/charts/power/chart.htm?l=de&c=DE&stacking=stacked_absolute_area&year=2019&interval=month&month=04</ref>
[[Datei:Last Wind Solar 1Jan 07Jan 2024.png|mini|448x448px|Last, Wind- und Solareinspeisung und die verbleibende Residuallast in Deutschland und Luxemburg im Jan 2024 (1. bis 7. Jan), Daten Entso-E Transparenzplattform]]
Regenerative Stromerzeuger wie Solaranlagen, [[Windkraftanlage]]n und die Mehrzahl der [[Biomassekraftwerk|Biomassekraftwerke]] und [[Blockheizkraftwerk]]e erhalten nach dem Marktprämienmodell des erneuerbare Energien Gesetzes einen garantierten Mindestpreis für ihre Einspeisung, so dass sie nicht auf sinkende Nachfrage und somit sinkende Preise reagieren müssen. Diese Kraftwerke speisen dargebotsabhängig je nach Verfügbarkeit von Wind und Sonne maximal ein und reagieren nicht auf die Stromnachfrage. Relevant für die Fahrweise aller anderen Kraftwerke ist somit die [[Residuallast]] nach Abzug der erneuerbaren Einspeisung.

Durch die Einspeisung erneuerbarer Energien sinkt die [[Grundlast]], die durch Kraftwerke mit geringen Flexibilitäten gedeckt werden kann, fast auf Null, während die zu deckende Spitzenlast davon kaum beeinflusst ist. So reduzierte sich beispielhaft durch die Einspeisung von Wind- und Solarenergie in der ersten Januarwoche 2024 die Spitzenlast nur um 17 % von 65,55 GW auf 54,16 GW, während das Minimum der zu deckenden Last im gleichen Zeitraum um 97 % von 35,77 GW auf 1 GW sank.

Die verbleibende Residuallast enthält somit fast keine Grundlast mehr und stellt hohe Anforderungen an die Flexibilität des verbleibenden konventionellen Kraftwerksparks. Die Struktur der Residuallast bestimmt auch im Wesentlichen den Strompreis (siehe [[Merit-Order|Merit-Order-Modell]]). Die Anreize des [[Stromhandel|Strommarktes]] bewirken dann, dass auch traditionelle Grundlastkraftwerke wie Braunkohlekraftwerke alle ihre Flexibilitäten nutzen, um der Residuallast zu folgen und so maximale Erlöse im [[Stromhandel]] zu erzielen. Somit ist der klassische Einsatz von Grundkraftwerken in Deutschland nicht mehr zu beobachten (siehe [[Stromerzeugung in Deutschland#Einsatz der Grund- und Mittellastkraftwerke|Stromerzeugung in Deutschland]]).

Nach einem Gutachten der Unternehmensberatung McKinsey hat Deutschland ein zunehmendes Problem mit der Spitzenlastdeckung. Die zu Spitzenlastzeiten verfügbare Leistung wird durch den geplanten Ausstieg aus Kernkraft und Kohleverstromung im Jahr 2030 von 99.000 auf 90.000 MW sinken. Dem steht eine steigende Spitzenlast von 120.000 MW gegenüber. Daraus ergibt sich eine zu erwartende Lücke in der Spitzenlastabdeckung in Höhe von 30 thermischen Großkraftwerken.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.energie-und-management.de/nachrichten/energieerzeugung/detail/studie-sieht-probleme-bei-der-spitzenlastdeckung-177150 |titel=Studie sieht Probleme bei der Spitzenlastdeckung |sprache=de |abruf=2024-07-24}}</ref>
[[Datei:Kraftwerkseinsatz Jan2024.png|mini|Einsatz von Kraftwerken im Januar 2024 in Deutschland und Luxemburg, Daten Entso-E Transparenzplattform]]
Aus Sicht des traditionellen noch nicht von Windkraft oder Photovoltaik abhängigen Stromnetz-Managements unterscheidet man drei Kraftwerkstypen, die in unterschiedlicher Weise im Lastverlauf eingesetzt werden:
* [[Grundlast]]kraftwerke ([[Kernkraftwerk]], [[Laufwasserkraftwerk]]e, [[Kohlekraftwerk]]e) werden, soweit möglich, rund um die Uhr mit ihrer [[Nennlast]] ([[Volllast]]) betrieben. Sie können Strom relativ preisgünstig erzeugen, lassen sich aber nur langsam regeln. Bei Ausfällen in diesem Kraftwerksbereich muss hier kurzfristig Reserveleistung zur Verfügung gestellt werden können, bis andere Kraftwerke die Stromerzeugung übernehmen können. Gerade bei unplanmäßigen Ausfällen größerer Erzeugereinheiten ist dies nicht immer möglich.<ref>[http://www.bcm-news.de/2009/07/04/stromausfaelle-in-hamburg-nach-stoerung-im-akw-kruemmel/ ''Stromausfälle in Hamburg nach Störung im AKW Krümmel''], BCM News, 4. Juli 2009, abgerufen am 28. Februar 2012.</ref>
* [[Mittellast]]kraftwerke (z. B. [[Kohlekraftwerk]]e, [[Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk]]e) variieren ihre Leistung entsprechend dem vorhersehbaren Strombedarf nach einem vorher festgelegten Tagesfahrplan. Sie haben mittlere [[Stromgestehungskosten]] und lassen sich über einen weiten Leistungsbereich regeln, die Regelung wirkt allerdings mit einer gewissen Trägheit. Auf schnelle Änderungen des Strombedarfs können sie nur bedingt reagieren; diese müssen durch Spitzenlastkraftwerke abgefangen werden.
* [[Spitzenlastkraftwerk]]e ([[Pumpspeicherkraftwerk]]e, [[Druckluftspeicherkraftwerk]]e, [[Gasturbinenkraftwerk]]e) können Leistungsveränderungen im Netz schnell folgen. Gasturbinenkraftwerke erreichen Änderungsgeschwindigkeiten bis zu 20 % der Nennleistung pro Minute und haben eine Anfahrzeit von nur wenigen Minuten. Die Leistung kann zwischen 20 % und 100 % geregelt werden.<ref name="Hundt">EOn AG: {{Webarchiv|url=http://www.ier.uni-stuttgart.de/publikationen/pb_pdf/Hundt_EEKE_Langfassung.pdf |wayback=20140125020315 |text=''Verträglichkeit von erneuerbaren Energien und Kernenergie im Erzeugungsportfolio'' |archiv-bot=2023-01-12 22:38:57 InternetArchiveBot }} (PDF; 5,0 MB), Oktober 2009</ref> Sie werden dazu benutzt, die Schwankungen im Leistungsbedarf bzw. der Erzeugereinspeisung anzugleichen, die von den anderen Kraftwerkstypen nicht ausgeregelt werden können, oder bei denen dies wirtschaftlich nicht sinnvoll ist. Spitzenlastkraftwerke werden meist nur wenige Stunden pro Tag eingesetzt: zu den Verbrauchsspitzen, bei starken Lastanstiegen im Netz und bei ungeplanten Schwankungen von Stromverbrauch und Erzeugung. Durch den Verbrauch von Erdgas oder Pumpenergie ist der von ihnen erzeugte Strom deutlich teurer als der anderer Kraftwerkstypen.

== Verkehrsmarkt ==
Die Spitzenlast auf dem [[Verkehrsmarkt]] findet statt zur [[Hauptverkehrszeit]] ([[Berufsverkehr]] der [[Pendler]]), an [[Wochenende]]n und im [[Urlaubsverkehr]], wo die [[Auslastung]] der Verkehrsnetze am höchsten ist. Das ''Verkehrsangebot'' der [[Verkehrsunternehmen]] wird durch deren ''Transportkapazität'' begrenzt. Auf dem Verkehrsmarkt sind alle Transportmittel aus [[Technische Sicherheit|technischen]] und/oder [[Sicherheit]]sgründen mit einer begrenzten [[Kapazität (Wirtschaft)|Kapazität]] ausgestattet.<ref>[https://www.google.de/books/edition/Dynamische_Tourenplanung_mit_ausgew%C3%A4hlt/ogztKmhFh64C?hl=de&gbpv=1&dq=Transportmittel+kapazit%C3%A4t+begrenzt&pg=PA10&printsec=frontcover Andreas Lackner, ''Dynamische Tourenplanung mit ausgewählten Metaheuristiken'', 2004, S. 10]</ref> Im [[Personenverkehr]] ist dies die [[Sitzplatzkapazität]] ([[Fernbus]]se, [[Fernzug|Fernzüge]], [[Flugzeug]]e, [[Passagierschifffahrt]], [[Seilbahn]]en, [[Taxi]]s), nur bei wenigen Transportmitteln mit [[Stehplatz|Stehplätzen]] ([[Omnibus]]se im [[Nahverkehr]], [[Straßenbahn]]en, [[Regionalzug|Regionalzüge]]) ist die maximale Anzahl von Passagieren variabel. Im [[Güterverkehr]] ist der [[Laderaum]] ausnahmslos begrenzt ([[Frachtschifffahrt]], [[Güterkraftverkehr]], [[Luftfrachtverkehr]], [[Schienengüterverkehr]]). Zu Zeiten der Spitzenlast kann dies dazu führen, dass [[Fahrgast|Fahrgäste]]/[[Passagier]]e oder [[Frachtgut]] im [[Linienverkehr]] aus Kapazitätsgründen nicht befördert und damit die ''Verkehrsnachfrage'' teilweise nicht befriedigt werden kann (siehe [[Problem des Handlungsreisenden]]). Je sicherer die [[Daten]] über die künftige Verkehrsnachfrage sind, umso eher kann die Transportkapazität darauf [[Anpassung (Betriebswirtschaftslehre)|angepasst]] werden.<ref>[https://www.google.de/books/edition/Betriebswirtschaftslehre_des_Verkehrs/QRuinyAf024C?hl=de&gbpv=1&dq=Transportmittel+kapazit%C3%A4t+begrenzt&pg=PA85&printsec=frontcover Karl M. Brauer, ''Betriebswirtschaftslehre des Verkehrs: Leistungsbereitschaft der Verkehrsbetriebe'', 1993, S. 85]</ref> Das kann technisch durch [[Großraumbus]]se oder [[Großraumflugzeug]]e oder wirtschaftlich durch Erhöhung der [[Taktfrequenz (Verkehr)|Taktfrequenz]] erreicht werden. Gelingt dies nicht, kommt es – wie im gesamten [[Dienstleistungssektor]] – zu [[Warteliste]]n oder [[Warteschlange]]n. Um Spitzenlasten zu nivellieren, können Verkehrs- und [[Energieversorgungsunternehmen]] durch [[Spitzenlasttarifierung]] eine [[Hochpreisstrategie]] im Rahmen ihrer [[Preispolitik]] einsetzen.

Bei Transportmitteln mit Stehplätzen oder im Güterverkehr ist eine [[Überladung (Transport)|Überladung]] möglich, die wirtschaftlich eine [[Übernutzung]] darstellt. Diese ist [[verkehrsrecht]]lich verboten. Da die Verkehrsunternehmen eine derartige Übernutzung offiziell nicht akzeptieren dürfen, profitieren sie nicht durch höhere Erlöse daran. Übernutzung im Personenverkehr ist meist eine [[Beförderungserschleichung]].

== Siehe auch ==
* [[Residuallast]]
* [[Installierte Leistung]]
* [[Stromhandel]]
* [[Regelleistung (Stromnetz)|Regelleistung]]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4199959-9}}

[[Kategorie:Betriebswirtschaftslehre]]
[[Kategorie:Elektrische Energieverteilung]]
[[Kategorie:Energiewirtschaft]]
[[Kategorie:Kraftwerkstechnik]]
[[Kategorie:Transport]]
[[Kategorie:Verkehrswirtschaft]]

Spitzenlast - Versionsgeschichte

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