Batteriespeicher im Spotlight

In den letzten Jahren und Monaten wurde in Berlin und Brüssel intensiv über den schnelleren Ausbau erneuerbarer Energien wie Sonne und Wind sowie die dafür notwendigen Energienetze diskutiert. Diese Gesetzesinitiativen und viele andere energiepolitische Maßnahmen wurden insbesondere durch den Ukraine-Krieg, die instabil gewordenen globalen Lieferketten und den dadurch verstärkten Wunsch nach mehr Energieautarkie angetrieben.

 

Im Vergleich dazu wurde der dritte bisher vernachlässigte große Bereich der Energiewende, der Ausbau der Batteriespeicher, politisch weniger intensiv diskutiert. Forschungseinrichtungen und Energiekonzerne sind sich schon lange bewusst, dass Speichertechnologien ein unverzichtbarer Bestandteil der Umgestaltung des Energiesystems sind und zu den Schlüsselindustrien der Zukunft gehören.

 

Bereits im Januar 2023 sagte die Unternehmensberatung McKinsey voraus, dass der globale Batteriemarkt bis 2030 jährlich um 30 Prozent auf 4700 Gigawattstunden wachsen werde. Diese Entwicklung wird durch die zunehmende Elektrifizierung vieler Lebens- und Arbeitsbereiche getrieben. Batterien werden in der Mobilität, als stationäre Energiespeicher und in der Unterhaltungselektronik benötigt.

Inhaltsverzeichnis

    Welche Rolle spielen Batteriespeicher beim Ausbau erneuerbarer Energien?

    In Deutschland wird deutlich, wie wichtig verschiedene Arten von Stromspeichern für den Ausbau erneuerbarer Energien sind.

     

    Die Verschärfung der Klimaziele Deutschlands verdeutlichen die Dimensionen: Bis 2030 sollen 215 Gigawatt (GW) Photovoltaik installiert sein, wie es im Erneuerbare-Energien-Gesetz und im Windenergie-auf-See-Gesetz festgelegt ist. Das bedeutet eine Erhöhung der Solarenergie um 130 GW und der Windenergie um mehr als 70 GW im Vergleich zu heute.

     

    Die Spitzenlast des Stromverbrauchs in Deutschland liegt derzeit bei etwa 80 GW. Bis 2030 könnte sie aufgrund der Elektrifizierung des Verkehrs und der Wärmemärkte auf 120 GW steigen. Wenn die Prognosen zutreffen, wird es sogar beträchtliche Stromüberschüsse aus erneuerbaren Energien geben. Die Produktion des Stroms aus erneuerbaren Energien scheint also weniger das Problem zu sein. Ein weitaus größeres Problem ist die fehlende Infrastruktur, um den Strom zu speichern und zu den Verbrauchern zu transportieren. Die Bundesnetzagentur plant zwar Investitionen von rund 300 Milliarden Euro bis 2045 in den Netzausbau, aber neue Leitungen allein werden irgendwann nicht mehr ausreichen.

     

    Wenn bis 2030 immer noch Leitungen zum Transport in die großen Verbrauchszentren fehlen, bleibt oft nur die teure und ineffiziente Lösung - die Anlagen abzuregeln. Dabei wird jedoch viel Potenzial verschwendet.

     

    Aus Sicht des Klimaschutzes und der Volkswirtschaft ist es daher viel sinnvoller, den überschüssigen Strom in Batterien zu speichern. Der Einsatz von Batteriespeichern wird demnach immer wichtiger.

    Photovoltaik-Großanlage
    Photovoltaik-Großanlage

    Die Zukunft des Batteriespeichers

    Im aktuellen Stromsystem dominieren zwei Speicherverfahren: die seit über 100 Jahren bewährten Pumpspeicherkraftwerke und die zunehmend eingesetzten Batteriespeicher. In Deutschland gibt es laut BMWK etwa 30 Pumpspeicher mit einer Kapazität von rund 40 GWh und einer Gesamtleistung von sechs GW. Im Vergleich dazu haben Batteriespeicher zwar eine geringere Kapazität von elf GWh, aber eine höhere Leistung von sieben GW.

     

    Während Batteriespeicher ideal für kurzfristige Stromausgleiche sind, braucht es für den saisonalen Ausgleich zusätzlich effizientere Langzeitspeicher. Das BMWK sieht hier Wasserstoff als zentrale Lösung, der nach der Elektrolyse gespeichert und bei Bedarf wieder verstromt werden kann. Auch Wärmespeicher in Kombination mit Großwärmepumpen sollen Stabilität ins Stromsystem bringen.

     

    Darüber hinaus soll die Lastverlagerung stärker genutzt werden. Das bedeutet, Strom wird dann verwendet, wenn die Erzeugung hoch ist. In der Industrie sind solche Tarife bereits oft an Börsenpreise gekoppelt. Ähnliche Modelle sollen auch für Haushaltskunden eingeführt werden. Ziel ist es, die an der Strombörse gebildeten Preise stündlich oder sogar viertelstündlich an die Endkunden weiterzugeben. Dynamische Stromtarife sollen Verbraucher anregen, ihren Verbrauch anzupassen. In der Praxis soll dies dazu führen, dass Großverbraucher wie beispielsweise die Waschmaschine oder der Wäschetrockner nachts betrieben werden, wenn genügend Strom zur Verfügung steht und dieser dadurch am Spotmarkt günstiger ist.

    Solarpanels mit Großbatteriespeicher
    Solarpanels mit Großbatteriespeicher

    Wachsende Bedeutung von Batteriespeichern im deutschen Stromnetz

    Der Einsatz von Batteriespeichern im deutschen Stromnetz verzeichnen ein deutliches Wachstum. Laut dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) beläuft sich die Leistung von Batteriespeichern, die am Regelenergiemarkt teilnehmen dürfen, mittlerweile auf 630 Megawatt, was einer Verdreifachung innerhalb von fünf Jahren entspricht.

     

    Das Ministerium ist überzeugt von der aktuellen Wirtschaftlichkeit von Stromspeicheranlagen. Dennoch variiert die Rentabilität je nach spezifischem Einsatzzweck stark. Ein privat genutzter Batteriespeicher, der eigenen Solarstrom für den Abend speichert, wird betriebswirtschaftlich anders bewertet als ein Speicher, der auf die schwankenden Preise des kurzfristigen Spotmarkts reagiert. Aktuell sind die Preisunterschiede auf diesem Markt („Spreads") zwischen Spitzen- und Niedrigpreisphasen recht groß, was dieses Geschäftsmodell wirtschaftlich attraktiv macht. Die zukünftige Entwicklung bleibt jedoch offen.

    Ausbau von Stromleitungen bei Rade am Nord-Ostseekanal
    Ausbau von Stromleitungen bei Rade am Nord-Ostseekanal

    Vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der Praxis

    Stromspeicher bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten und können marktwirtschaftlich sinnvoll genutzt werden. Ihre wirtschaftlichsten Anwendungsbereiche reichen vom Heimspeicher über den Powerbooster an Ladesäulen bis hin zum Puffer für den Handel am Spotmarkt.

    Speicher, die sich durch Erträge am Markt finanzieren sollen, sind besonders darauf angewiesen, an strategisch günstigen Standorten im Netz platziert zu werden. Die richtige Standortwahl ist entscheidend für den betriebswirtschaftlichen Nutzen dieser Geräte.

     

    Hoher Ertrag beim Heimspeicher

    Stromspeicher bieten eine rentable Möglichkeit, den selbst erzeugten Solarstrom effizient zu nutzen. Indem der Strom vor Ort gespeichert wird, statt ihn ins Netz einzuspeisen und später teurer zurückzukaufen, kann der Ertrag erheblich gesteigert werden. Dieses Modell ist besonders lukrativ aufgrund der großen Preisunterschiede zwischen Einspeisung und Netzbezug.

     

    Attraktiv für Mehrfamilienhäuser

    Stromspeicher sind auch in Mehrfamilienhäusern eine attraktive Option. Ein Beispiel dafür ist ein Projekt der Bau- und Wohngenossenschaft Wohnsinn eG in Darmstadt. Dort wurde ein Batteriespeicher installiert, um den Strom aus einer 80-Kilowatt-Photovoltaikanlage effizient zu nutzen und die Eigenverbrauchsquote signifikant zu steigern. Das System ist integriert mit Wallboxen zur Ladung von Elektroautos und optimiert das Energiemanagement im Gebäude.

     

    Batteriespeicher als Leistungsverstärker

    Stromspeicher können auch als Leistungsbooster im Verteilnetz dienen. Sie ermöglichen die Installation von Schnellladesäulen an Orten mit begrenzter Netzkapazität, indem sie die benötigte Leistung bereitstellen, wenn sie gebraucht wird. Diese stationären Pufferbatterien amortisieren sich durch höhere Erlöse pro geladener Kilowattstunde an Schnellladesäulen.

     

    Einsatz als Großspeicher

    In Niedersachsen ist derzeit ein Großspeicher mit einer beeindruckenden Speicherkapazität geplant. Diese Anlage soll in Zeiten niedriger Nachfrage und günstiger Strompreise laden und in Zeiten hoher Nachfrage Strom zurück speisen. Dieses Modell nutzt die Schwankungen im Strommarkt aus und trägt zur Stabilisierung des Netzes bei. Die geplante Inbetriebnahme ist Ende 2025.

    Ausblick

    Insgesamt verdeutlicht die Betrachtung der verschiedenen Einsatzmöglichkeiten von Stromspeichern deren zentrale Rolle für die zukünftige Energieversorgung.

     

    Ob im privaten Haushalt, in Mehrfamilienhäusern, als Leistungsverstärker oder als Großspeicher: Batteriespeicher tragen entscheidend zur Effizienzsteigerung und Stabilisierung des Stromnetzes bei. Die fortlaufende Weiterentwicklung und Optimierung von Batteriespeichern wird noch eine große Rolle bei der Gestaltung einer nachhaltigen und autarken Energiezukunft einnehmen.

    Sollten Sie Fragen zu Batteriespeicher haben oder einen Fachbetrieb benötigen, stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

       

       

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