Batteriespeicher sind wesentliche Bausteine der Energiewende, denn sie stabilisieren Stromnetze und erhöhen die Flexibilität erneuerbarer Energien. Das macht sie auch als Investitionsmöglichkeit im Bereich Infrastruktur interessant. Welches Potenzial in dieser Technologie steckt, darüber spricht Dr. Benjamin Reuter, Professor an der Hochschule für Technik Stuttgart.
Wie fügen sich Batteriespeicher in unser Energiesystem heute und in Zukunft ein?
Benjamin Reuter: Im vergangenen Jahr waren rund 60 Prozent des deutschen Netzstroms aus erneuerbaren Energien, 46 Prozent kamen aus Wind und Photovoltaik. Das heißt, knapp die Hälfte des Stroms hatte volatile Quellen, die nicht nur saisonal, sondern vor allem im Laufe eines Tages stark schwanken können. Diese Schwankungen sind zum Teil prognostizierbar und werden entsprechend von den Marktteilnehmern eingeplant. Manchmal treten Wetterveränderungen allerdings zeitlich versetzt oder ganz anders ein, was kurzfristiges Handeln erfordert. Solche Planungsänderungen müssen dann kurzfristig von den Teilnehmern im Stromsystem, sowohl zur Stromerzeugung aber auch für den sicheren Netzbetrieb, berücksichtigt werden. Batteriespeicher können genau dabei flexibel unterstützen, was aufgrund eines noch höheren Anteils von Wind- und PV-Strom in Zukunft noch relevanter sein wird.
Batteriespeicher sind wichtig für die Energiewende, doch für welche Zwecke sind sie die beste verfügbare Alternative, und wo sind sie nicht so geeignet?
Benjamin Reuter: Es gibt eine Vielzahl an Möglichkeiten, wie Speicher sinnvoll eingesetzt werden können. Durch die zahlreichen kleinen Batterieheimspeicher erhöhen Verbraucher mit eigener Photovoltaik-Anlage beispielsweise den Anteil des selbst produzierten Stroms, verringern damit ihren Strombezug aus dem Netz und reduzieren so ihre Energiekosten. Größere Batteriespeicher werden gerne von Unternehmen genutzt, um ihr Strombezugs- beziehungsweise Stromeinspeiseprofil zu glätten und dadurch Leistungsspitzen zu vermeiden. Dadurch ist eine Netzanbindung mit geringerer Kapazität ausreichend, was entsprechende Kosten senkt und die Umsetzungsdauer für einen Netzanschluss deutlich reduzieren kann. In Verbindung mit Freiflächen-PV helfen Batteriespeicher, den Strom zu Zeiten zu vermarkten, in denen die Erlöse besonders attraktiv sind. Häufig sind Großspeicher auch als „stand-Alone-Speicher“ in das Netz integriert, bieten Regelleistung an und nehmen am Stromhandel teil. Wird zu einem Zeitpunkt viel Strom erzeugt und der Börsenstrompreis sinkt, dann speichern sie diesen ein, um ihn zu Zeiten mit hohem Strompreis wieder zu verkaufen. Durch ihre schnelle Reaktionsfähigkeit und ihre hohe Effizienz sind Batteriespeicher ideal, um große Leistungsveränderungen abzupuffern. Dagegen weniger gut geeignet sind Batterien als Energiespeicher für eine mehrtägige oder gar mehrwöchige Dunkelflaute, also eine Phase mit wenig oder gar keiner Stromerzeugung aus Wind und PV. Dafür müsste eine zu große Menge an Batteriekapazität installiert werden. Einen deutlich größeren Mehrwert können sie für das Stromnetz darstellen, wenn sie ihre Stärken hinsichtlich kurzfristiger Flexibilität ausspielen.
Aktuell findet ein großer Zuwachs an Batteriespeichern statt. Wie wird sich der Hochlauf von Batteriespeichern in Deutschland und Europa entwickeln?
Benjamin Reuter: In Deutschland dominieren momentan die kleineren Heimspeicher, doch der Ausbau von Großspeichern hat in den vergangenen Jahren deutlich zugenommen und zeigt aktuell eine höhere Wachstumsrate als der Ausbau der Heimspeicher. In diesem Zusammenhang wird auch häufig die Höhe der für Batteriespeicher angefragten Netzkapazität genannt, die mehrere hundert Gigawatt (GW) – also ein Vielfaches, des deutschen Strombedarfs - umfasst. Zwar sollen nicht alle davon wirklich realisiert werden, trotzdem macht der Umfang deutlich, wie hoch das Interesse an Netzanschlüssen für Batteriespeicher aktuell ist. Im Marktstammdatenregister sind aktuell einige Projekte von Großbatterien mit mehreren GW Gesamtvolumen als „in Planung“ gelistet. Der Ausbau wird also weiter voranschreiten, nicht nur in Deutschland, sondern auch in anderen europäischen Ländern.
Warum lohnt sich die Investition in Batteriespeichern finanziell?
Benjamin Reuter: Weil die mit Großspeichern erzielbaren Erlöse attraktiv sind. Das ist einer der Hauptgründe, warum aktuell so viele Anfragen für entsprechende Netzanschlüsse gestellt werden. Wie bereits erwähnt, sind die Batteriespeicher momentan vor allem auf dem Regelleistungsmarkt aktiv und sie nehmen am Stromhandel teil. Im Regelleistungsmarkt geht es darum, Flexibilitäten anzubieten, um kurzfristig auf unvorhergesehene Schwankungen von Stromangebot oder Stromverbrauch zu reagieren. Traditionell können thermische Kraftwerke und Wasserkraftwerke diese Flexibilität bereitstellen, indem sie ihre laufende Stromerzeugung entsprechend variieren. Batterien sind aber reaktionsschneller und können elektrische Leistung sowohl aus dem Netz entnehmen wie auch in das Netz einspeisen und damit die erforderliche Flexibilität auf dem Regelleistungsmarkt hervorragend anbieten. Als Folge mangelnder Flexibilität sowohl auf der Stromerzeugungs- als auch auf der Verbraucherseite ergeben sich niedrige oder gar negative Börsenstrompreise, die Batteriespeicher gezielt nutzen können. Auch in Verbindung mit Freiflächen-PV kann mithilfe von Batteriespeichern die Stromerzeugung und die Stromvermarktung zeitlich entkoppelt werden. So kann beispielsweise Strom aus den sonnenreichen Mittagsstunden gespeichert und gewinnbringend in den sonnenärmeren Abend- und Nachtstunden vermarktet werden. Allgemein gesprochen bieten Batteriespeicher hohe Flexibilität, die an unterschiedlichen Stellen des Stromsystems notwendig ist, Mehrwert bietet und im Rahmen von verschiedenen Marktgegebenheiten entsprechend vergütet wird.