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Die Dunkelflaute beschreibt einen Zeitraum, in dem weder Solarstrom noch Windenergie zur Verfügung steht. Diese oft mehrtägigen Phasen sind wolkenverhangen und es herrscht Windstille – das bedeutet eine stark verringerte Stromproduktion aus regenerativen Energien, die einen wichtigen Anteil an der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien haben.
Diese meteorologisch bedingten Schwankungen stellen eine zentrale Herausforderung dar, da sie die Versorgungssicherheit gefährden. Es droht der sogenannte Flatterstrom. Eine sichere Stromversorgung ohne konventionelle Energiequellen in solchen Situationen setzt daher zuverlässige Alternativen voraus.
Energiespeicher für erneuerbare Energien können zur Bewältigung von Dunkelflauten beitragen. Sie übernehmen die Funktion einer Pufferlösung und können überschüssige Energie bei hoher Produktion speichern, um sie bei Bedarf wieder freizugeben.
So wie eine Photovoltaik-Anlage mit Speicher im Privathaushalt die tagsüber produzierte Energie zum späteren Eigenverbrauch bereithält, können Energiespeicher auch im großen Stil eingesetzt werden. Dabei kommen verschiedene Technologien zum Einsatz:
Auch innovative Forschung setzt an der Entwicklung neuer Speichertechnologien an, etwa an thermischen Speichern und Power-to-Liquid-Verfahren, um den Einsatz verschiedener Speichertechnologien in Dunkelflauten zu erweitern.
Neben der Energiespeicherung gewinnt das Thema der intelligenten Stromnetzsteuerung zunehmend an Bedeutung. Smart Grids – intelligente Stromnetze – regulieren die Nachfrage dynamisch. In der Dunkelflaute können sie Verbraucher steuern und so die Netzstabilität sichern.
Gleichzeitig ermöglichen Smart Grids, lokal erzeugte Energie schnell und gezielt dorthin zu leiten, wo sie benötigt wird. In diesem Netzwerk spielen auch private Photovoltaik-Anlagen und lokale Speicher eine Rolle, da sie zur Stabilisierung des regionalen Stromnetzes beitragen können.
Noch kommen in Dunkelflauten oft fossile Energieträger wie Öl oder Kohle zum Einsatz, um den kurzfristigen Bedarf zu decken. Diese Reservekraftwerke werden als flexible Backup-Systeme eingesetzt. Mit dem im Juli 2026 verabschiedeten Strom-Versorgungssicherheits- und Kapazitätsgesetz (StromVKG) schafft die Bundesregierung die Grundlage für weitere neue flexible Stromkapazitäten, die insbesondere in Dunkelflauten eingesetzt werden sollen.
Bereits in den kommenden zwölf Monaten sind Ausschreibungen für insgesamt 11 Gigawatt steuerbare Leistung vorgesehen, die bis Ende 2031 in Betrieb gehen sollen. Langfristig ist geplant, den Anteil erneuerbarer Energien am Energiesystem weiter auszubauen, sofern ausreichend Speicher- und Netzkapazitäten zur Verfügung stehen. Zudem sollen Gaskraftwerke bis 2045 mit Wasserstoff zum Laufen gebracht werden.
Temporäre Lösungen, wie die Bioenergie-Nutzung oder synthetische Gase, die mithilfe von Strom aus erneuerbaren Quellen erzeugt werden, könnten diese Übergangsphase unterstützen.
Um die Dunkelflaute zu überwinden, muss die Infrastruktur für Energien aus erneuerbaren Quellen nicht nur in Deutschland, sondern in ganz Europa kontinuierlich ausgebaut werden. Der grenzüberschreitende Energieaustausch über große Entfernungen hilft dabei, Engpässe auszugleichen.
Verbundsysteme in Europa könnten hier für Versorgungssicherheit sorgen, indem Regionen mit hohem Wind- oder Solaraufkommen Energie in andere Regionen exportieren. Mit dem Ausbau solcher europäischen Netzwerke lässt sich die Auswirkung der Dunkelflaute auf das gesamte Stromsystem minimieren.
Deutschland hat hier bereits ein großes Engagement in Form von Hochspannungsleitungen quer durch das Land gezeigt. Doch der Ausbau muss weiter forciert werden, um eine stabile Versorgung auch in den Wintermonaten, wenn die Dunkelflaute häufiger auftritt, gewährleisten zu können.
Die Forschung arbeitet an neuen Technologien, die den Herausforderungen der Dunkelflaute begegnen sollen. Ein Beispiel ist die Entwicklung von Hochtemperatur-Solarzellen, die auch bei weniger Sonneneinstrahlung leistungsstark bleiben und so auch an bewölkten Tagen Energie erzeugen.
Weitere interessante Entwicklungen betreffen thermische Speichersysteme, die Wärmeenergie in Form von geschmolzenem Salz oder anderen Substanzen speichern und bei Bedarf Strom erzeugen können. Auch innovative Projekte wie der Einsatz von Schwungradspeichern, die durch Rotation Energie speichern, bieten Lösungen für kurzzeitige Versorgungsausfälle.
Die Dunkelflaute stellt eine der größten Herausforderungen für die Energiewende dar. Um die Versorgung auch während einer Dunkelflaute sicherzustellen, ist eine Kombination aus Energiespeicherung, Netzausbau, Sektorenkopplung und intelligenter Steuerung notwendig. Langfristig wird es entscheidend sein, Speicherkapazitäten weiter auszubauen und verschiedene Energiequellen, Speicher und Netze stärker miteinander zu verknüpfen.
Batteriespeicher sind eine Option, um Energie kurzzeitig zu puffern. Allerdings sind sie für längere Dunkelflauten aufgrund hoher Kosten und geringer Kapazität bisher weniger geeignet.
Aktuell dienen fossile Energien in Dunkelflauten als Back-up, bis ausreichend Speicherkapazitäten für Strom aus erneuerbaren Quellen zur Verfügung stehen.
Zu den Alternativen zählen Pumpspeicherkraftwerke, Power-to-Gas und thermische Speicher, die sich besonders für längere Speicherphasen eignen.
Die letzten drei Dunkelflauten waren laut Bundesnetzagentur im Winter 2024/2025.
Zwischen dem 5. bis 7. November 2024, dem 11. und 12. Dezember 2024 sowie dem 20. Januar 2025, fiel die Stromerzeugung aus Wind und Sonne sehr gering aus.
Phasen von Dunkelflauten die eine Dauer von über 48 Stunden haben, treten in Deutschland im Schnitt nur zwei- bis dreimal pro Winterhalbjahr auf. Im Sommer kommen sie so gut wie nie vor.
Die zuletzt durch die Bundesnetzagentur verzeichnete Dunkelflaute vom 20. Januar 2025 hielt etwa einen Tag an.
