Wenn der Wind schläft und die Sonne nicht scheint

Die Energiewende hat ein Platzproblem. Nicht bei den Anlagen – die entstehen schneller denn je. Sondern bei den Leitungen: Die Netze, über die Strom von Wind- und Solarparks ins öffentliche Netz fließt, sind an vielen Stellen ausgelastet. Neue Anschlüsse zu bauen dauert Jahre. Genehmigungen, Baukapazitäten, Kosten. All das bremst den Ausbau.
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zuletzt aktualisiert08.04.2024
KategorieWindenergie
Solarpaneele und Windkraftanlagen bei Sonnenuntergang auf einem Feld mit Bergen im Hintergrund.

Die Lösung, die sich in der Praxis zunehmend durchsetzt, ist konzeptionell elegant: Man kombiniert einfach mehrere Erzeuger an einem einzigen Netzanschluss. Solarstrom fließt tagsüber. Wind liefert nachts und im Winter. Beide zusammen nutzen die vorhandene Infrastruktur weit effizienter als jede Technologie für sich allein.

Das nennt sich Hybridisierung. Einer der wichtigsten Trends bei der Energiewende.

 

Hybridisierung – ein wachsender Trend

Erneuerbare Energien erzeugen heute erheblich mehr Strom als noch vor einigen Jahren. Allerdings stoßen wir auf Engpässe bei den Übertragungsnetzen. Das betrifft nicht nur die großen Hochspannungsverbindungen über weite Strecken, sondern auch die lokalen Netzanschlüsse, über die Photovoltaik- oder Windenergieanlagen einspeisen.

Ein Teil der Kapazität dieser Anschlüsse bleibt aufgrund von Witterung und Tageszeit oft ungenutzt. Hier kommt die Hybridisierung ins Spiel: Durch die Kombination verschiedener Erzeugungsarten – und gegebenenfalls Speichertechnologien – lässt sich ein bestehender Netzanschluss besser und effizienter nutzen. Wer bestehende Anlagen hybridisiert, kann sogar neue Kapazitäten schaffen. Ohne dass das Netz ausgebaut werden muss.

Hybridisierung

Hybridisierung bezeichnet die mehrfache Nutzung bestehender Netzanschlüsse, um zusätzlichen Strom einzuspeisen. Kosten für den Netzanschluss lassen sich dadurch senken, der Anschluss wird effizienter genutzt, und grüne Energiequellen können schneller integriert werden.

Was sind die Vorteile für Energiepolitik und Betreiber?

1. Optimierung der Energieerzeugung

Windkraftanlagen und Photovoltaikanlagen haben unterschiedliche Erzeugungsprofile. Wind produziert unabhängig von der Tageszeit und schwächelt oft genau dann, wenn Solar seinen Tagespeak erreicht. Diese Komplementarität ist keine zufällige Ergänzung, sondern hat einen physikalischen Grund: Thermische Effekte bremsen den Wind tagsüber, während die Sonneneinstrahlung ihr Maximum erreicht. Durch die Kombination werden tägliche und saisonale Produktionsschwankungen teilweise ausgeglichen. Das Ergebnis ist eine kontinuierlichere Stromerzeugung. 

2. Effiziente Nutzung von Netzanschlüssen

Jeder Netzanschluss hat eine maximale Wirkleistung. In Deutschland beträgt die Volllastzeit für Photovoltaik je nach Standort bis zu 1.000 Stunden pro Jahr, für Onshore-Windkraftanlagen an geeigneten Standorten bis zu 2.500 Stunden. Kombiniert ergibt sich eine durchschnittliche Kapazität von etwa 3.200 Volllaststunden pro Jahr, also eine deutlich gleichmäßigere Auslastung des vorhandenen Anschlusses.

3. Netzstabilität und Kapazitätserweiterung

Wenn Wind und Solar sich gegenseitig ausgleichen, wird das Netz stabiler. Und weil die Einspeisung gleichmäßiger fließt, entstehen zusätzliche Kapazitäten. 

4. Höhere Erlöse

Der Strompreis schwankt je nach Tageszeit und Wetterlage. Wer viel produziert, wenn alle anderen auch viel produzieren, erzielt schlechtere Preise. Hybridanlagen haben hier einen strukturellen Vorteil: Ihr kombiniertes Erzeugungsprofil aus Wind und Solar fällt seltener mit Niedrigpreisphasen zusammen als jede Technologie für sich allein. Das schlägt sich in besseren Capture-Preisen nieder, dem tatsächlich erzielten Durchschnittserlös je eingespeister Kilowattstunde.

Hinzu kommt das gleichmäßigere Produktionsprofil. Es reduziert das Volumenrisiko für den Abnehmer und stärkt damit die Verhandlungsposition bei PPAs. PPAs sind langfristige Direktverträge zwischen Erzeuger und Abnehmer zu vorab vereinbarten Preisen.

Die Hybridisierung von Wind und Solar ist eine vielversprechende Strategie. Allerdings reicht sie allein nicht aus, um eine stabile Grundlast zu garantieren. Es gibt immer Phasen, in denen weder die Sonne scheint noch der Wind weht, die sogenannte Dunkelflaute. Eine vollständige Grundlastversorgung aus erneuerbaren Energien erfordert starke paneuropäische Netzinfrastruktur und Speicherkapazitäten. Dennoch trägt die Hybridisierung dazu bei, die bestehende Infrastruktur besser auszulasten und eine gleichmäßigere lokale Einspeisung zu ermöglichen.

Regionale Unterschiede und Standortwahl

Grundsätzlich sind alle Standorte für Hybridanlagen geeignet, sofern keine baulichen oder technischen Hindernisse vorliegen. Wie gut das funktioniert, hängt davon ab, wie viel Wind und Sonne ein Standort tatsächlich bietet.

Idealerweise sollten sich die Erzeugungsprofile der Technologien möglichst wenig überlappen. Das erfordert sorgfältige Planung, denn eine 50:50-Aufteilung oder gleich große Anlagen sind selten die beste Lösung. Eine Studie anhand dreier Vergleichsstandorte in Portugal zeigt: Die Relationen von Wind- und Solarenergie können sich von Ort zu Ort stark unterscheiden, die Korrelationen auf Tages- und Jahressicht sind jedoch sehr gering oder sogar negativ. Je größer die Komplementarität, desto größer das Hybridisierungspotenzial.1

 

Beide Erzeugungsarten müssen nicht direkt nebeneinander stehen. Wichtig ist nur eine gewisse räumliche Nähe zum gemeinsamen Netzanschluss. Ein Beispiel aus der Praxis: Ein Photovoltaik-Kraftwerk nordöstlich von Berlin mit 130 Megawatt peak hatte eine mehr als 20 Kilometer lange Kabeltrasse, die nachts kaum genutzt wurde. Durch den Zubau eines Windparks mit fünf Turbinen und 30 Megawatt Nennleistung in der Nähe wird der Anschluss heute wesentlich effizienter ausgelastet. Notwendig war dafür nur knapp ein Kilometer zusätzliches Kabel.

Bestandsanlagen hybridisieren oder neu planen?

In der Praxis dominiert derzeit die nachträgliche Hybridisierung: Eine bestehende Windanlage wird durch Photovoltaik ergänzt oder umgekehrt. Das liegt daran, dass Netzkapazitäten knapp sind und Windprojekte wesentlich länger dauern als Solaranlagen. Wer eine bestehende Windanlage durch Photovoltaik hybridisiert, erzielt deutlich früher erste Kapitalrückflüsse.

Ein Beispiel aus der Praxis: Der Energieversorger EDP hybridisierte drei bestehende Windparks in Zentralspanien mit Photovoltaik und steigerte die Stromproduktion um bis zu 40 Prozent.2 Ob ein zusätzlicher Batteriespeicher wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt von den tatsächlichen Produktionsüberlappungen und den Batteriepreisen ab. Mit weiter sinkenden Speicherkosten wird diese Option zunehmend attraktiver.

Zukünftig wird Hybridisierung aber auch bei der Planung neuer Anlagen von Anfang an mitgedacht. Der Vorteil: Wind- und Solaranlage durchlaufen ein gemeinsames Genehmigungsverfahren statt zwei separate. Das spart Zeit und Ressourcen. 

Eine Frau mit dunklem Haar in einem dunklen Blazer vor unscharfem Hintergrund.
Der größte Vorteil der Hybridisierung ist jedoch, dass durch die Vermeidung neuer Anschlüsse der Kapazitätsausbau beschleunigt wird. Die Ressourcen von der Planung über die Genehmigung bis hin zu den Baukosten eines neuen Anschlusses können so für den Ausbau der erneuerbaren Energieerzeugung genutzt werden. Die Hybridisierung dürfte in den kommenden Jahren daher deutlich zunehmen und bedeutend zur Energiewende beitragen.
Dr. Nicole Arnold
Geschäftsführerin Commerz Real

Batteriespeicher als zusätzlicher Faktor

Hybridisierung bedeutet nicht zwingend die Kombination verschiedener Erzeugungsarten. Oft wird stattdessen eine Speichertechnologie ergänzt – in der Praxis meist ein Batteriespeicher, häufig in Verbindung mit Photovoltaik. Das ist besonders dann sinnvoll, wenn Anlagen zeitweise abgeregelt werden müssen oder wenn ein hoher Anteil erneuerbarer Energien im Netz zu sinkenden Erlösen durch Kannibalisierungseffekte führt.

Der produzierte Strom kann dann gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt eingespeist werden, wenn die Anlage wenig oder gar nicht produziert. Diese zeitversetzte Einspeisung (Load Shifting) optimiert die Auslastung des Netzanschlusses und erlaubt es, Strom zu Tageszeiten mit höheren Preisen zu verkaufen.

Verglichen mit Wind-Photovoltaik-Hybridanlagen bieten PV-Batteriekombinationen klare Vorteile: niedrigere Genehmigungshürden, geringerer Flächenbedarf und weniger Anwohnerkonfliktpotenzial.

Batteriespeicher können darüber hinaus sinnvoll zu bestehenden Wind-Photovoltaik-Hybridanlagen hinzugefügt werden, wenn gleichzeitige Produktionsspitzen regelmäßig zu Engpässen führen.
 


 

Chancen für Investoren

Hybridanlagen können eine stabilere Ertragsquelle darstellen als Einzeltechnologien. Wer verschiedene Erzeugungsarten oder Batteriespeicher kombiniert, gleicht Schwankungen im Ertrag aus. Das macht Investitionen in erneuerbare Energien besonders attraktiv für langfristig orientierte Anleger, die auf verlässliche Cashflows setzen und verbessert gleichzeitig die Verhandlungsposition bei Power Purchase Agreements (PPAs).

Hinzu kommen Skaleneffekte durch den gemeinsamen Netzanschluss: Die Kosten verteilen sich auf mehr Kilowattstunden. Der Strom wird günstiger. Und: Hybridisierung ermöglicht Diversifikation, sowohl bei Erzeugungsarten als auch bei Technologie- und Ertragsrisiken.

Schließlich ist Hybridisierung in manchen Regionen Europas die einzige praktikable Möglichkeit, in absehbarer Zeit neue Erneuerbare-Energien-Kapazitäten aufzubauen. Wer hier früh investiert, profitiert von einem noch wenig besetzten Marktsegment.

Herausforderungen bleiben dennoch: Die Entwicklung von Hybridanlagen erfordert komplexe Planung und Koordination. Regulatorische Rahmenbedingungen unterscheiden sich je nach Land erheblich. Und der wirtschaftliche Erfolg hängt stark von der konkreten Ausgestaltung ab.

Was das für klimaVest-Anleger:innen bedeutet

Hybridisierung optimiert, was vorhanden ist. Aber die Energiewende braucht auch mehr davon: mehr Netz. Genau deshalb hat klimaVest sein Portfolio 2025 um eine dritte Komponente erweitert — neben Wind- und Solaranlagen nun auch Netzinfrastruktur. Mit einer indirekten Beteiligung an Amprion investiert klimaVest in einen der vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber. Über dessen Hochspannungsleitungen kommt erneuerbar erzeugter Strom dorthin, wo er gebraucht wird.

Wind + Sonne + Netze: Das ist die Vollständigkeit, die die Energiewende braucht.

Zusammenfassung und Ausblick

Die Hybridisierung von Wind- und Photovoltaikanlagen hat sich in den vergangenen Jahren von einem Nischenansatz zu einem zentralen Instrument der Energiewende entwickelt. Zwei Entwicklungen beschleunigen diesen Trend weiter: Die Kosten für Batteriespeicher sinken kontinuierlich, und der wachsende Anteil erneuerbarer Energien am Netz erhöht den Druck, Erzeugungsprofile zu glätten.

Für Investoren in erneuerbare Energien gehört das Verständnis von Hybridisierung heute zur Grundausstattung. Wo klassische Einzelanlagen an Netzgrenzen stoßen, eröffnet die Kombination von Technologien neue Möglichkeiten – für stabilere Erträge, effizientere Kapitalnutzung und einen beschleunigten Beitrag zur Energiewende.

Vieles spricht dafür, dass hier in den kommenden Jahren die Musik spielen wird.

Häufige Fragen und Antworten

Hybridisierung bezeichnet die Kombination mehrerer Erzeugungstechnologien – typischerweise Wind und Solar – an einem gemeinsamen Netzanschluss. Statt zwei separate Anschlüsse zu bauen, teilen sich beide Anlagen einen einzigen. Das senkt Kosten, erhöht die Auslastung der vorhandenen Infrastruktur und ermöglicht eine gleichmäßigere Einspeisung ins Netz. Ergänzend können Batteriespeicher integriert werden, um Produktionsspitzen zwischenzuspeichern und bedarfsgerecht abzugeben.

Die Kapazitäten zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien wachsen schneller als die Netzinfrastruktur. Neue Netzanschlüsse zu genehmigen und zu bauen dauert Jahre. Hybridisierung löst diesen Engpass, ohne auf den Netzausbau warten zu müssen: Bestehende Anschlüsse werden effizienter genutzt, neue Erzeugungskapazitäten entstehen früher. In manchen Regionen Europas ist Hybridisierung derzeit die einzige praktikable Möglichkeit, zeitnah neue Kapazitäten aufzubauen.

Wind produziert unabhängig von der Tageszeit – und schwächelt oft genau dann, wenn Photovoltaik ihren Tagespeak erreicht. Das ist kein Zufall: Thermische Effekte bremsen den Wind tagsüber, während die Sonneneinstrahlung ihr Maximum erreicht. Nachts und im Winter liefert Wind, während Photovoltaik wenig oder gar nicht produziert. Zusammen ergibt sich eine deutlich gleichmäßigere Erzeugungskurve als bei jeder Technologie für sich allein und damit eine bessere Auslastung des gemeinsamen Netzanschlusses.

Als Dunkelflaute bezeichnet man Wetterlagen, in denen weder Wind weht noch die Sonne scheint. Für Journalisten und Kritiker der Energiewende ist sie ein häufiges Gegenargument. Die ehrliche Antwort: Hybridisierung reduziert die Häufigkeit und Tiefe solcher Produktionslücken spürbar – kann sie aber nicht vollständig ausgleichen. Eine gesicherte Grundlastversorgung aus erneuerbaren Energien erfordert ergänzend Speicherkapazitäten und paneuropäische Netzinfrastruktur. Hybridisierung ist ein wichtiger Baustein – aber kein Allheilmittel.

Beides sind Ansätze, um die Auslastung von Netzanschlüssen zu verbessern – aber mit unterschiedlicher Logik. Hybridisierung kombiniert zwei Erzeugungsarten, deren Profile sich zeitlich ergänzen. Ein Batteriespeicher puffert die Produktion einer einzelnen Anlage und verschiebt die Einspeisung auf ertragsreichere Zeitfenster (Load Shifting). In der Praxis schließen sich beide Ansätze nicht aus – Batteriespeicher können sinnvoll zu Wind-Solar-Hybridanlagen hinzugefügt werden, wenn gleichzeitige Produktionsspitzen regelmäßig zu Engpässen führen.

Hybridanlagen bieten strukturelle Vorteile gegenüber Einzeltechnologien: stabilere Erträge durch ausgeglichenere Erzeugungsprofile, günstigerer Strom, weil sich die Infrastrukturkosten auf mehr Kilowattstunden verteilen und eine stärkere Verhandlungsposition bei Stromabnahmeverträgen (PPAs). Dazu kommt Diversifikation, sowohl bei Erzeugungsarten als auch bei Technologie- und Ertragsrisiken. In Regionen mit Netzengpässen ist Hybridisierung oft der einzige Weg, zeitnah neue Kapazitäten aufzubauen – ein Marktsegment, das erst am Anfang steht. Wie bei allen Investments bleiben regulatorische Rahmenbedingungen und die konkrete Ausgestaltung entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg.

1António Couto, Ana Estanqueiro: „Wind power plants hybridised with solar power: A generation forecast perspective", Journal of Cleaner Production, 15.10.2023, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652623029517

2EDP Renewables: „EDP leads in hybridisation in Spain with more than 100 MW of wind and solar power capacity", August 2024, https://www.edp.com/en/news/edp-leads-hybridisation-spain-more-100-mw-wind-and-solar-power-capacity