Der Ertrag erneuerbarer Energien schwankt insbesondere in Abhängigkeit von den Windverhältnissen und der Sonneneinstrahlung. Um eine kontinuierliche Stromversorgung zu gewährleisten, müssen auch diese Energieträger flexibler genutzt werden können. Hierzu benötigen wir unter anderem geeignete Energiespeicher.
Bestand Stromspeicher
Allgemeine Informationen
Wofür brauchen wir Speicher?
Stromspeicher basieren immer auf dem Prinzip der Energieumwandlung. Die elektrische Energie wird je nach Speichertyp erst bei Bedarf freigesetzt. Zur Netzstabilisierung und Dämpfung der Schwankungen im Energiesystem ist außerdem eine Pufferung durch geeignete Energieträger von Bedeutung. In Baden-Württemberg werden hierzu unter anderem Pumpspeicher betrieben. Allerdings treffen bestehende Pumpspeicherkraftwerke wie auch Neubauplanungen im Zuge der Energiewende auf deutlich veränderte Marktbedingungen, weshalb ein wirtschaftlicher Betrieb von Pumpspeicherkraftwerken zunehmend schwieriger wird. Anders als Pumpspeicherkraftwerke, die als große, zentrale Speicheranlagen fungieren, können kleinere Energiespeicher auch mit ihren geringeren Kapazitäten zur Versorgungssicherheit beitragen – insbesondere, wenn sie direkt dort stehen, wo der überschüssige Strom anfällt. Diese Aufgabe erfüllen heute oft Lithium-Ionen-Batterien, die in Kombination mit modernen Photovoltaikanlagen errichtet werden können. Die Batteriespeichersysteme gewinnen zunehmend an Bedeutung. Sie bieten die Möglichkeit, den mit einer PV-Anlage erzeugten Strom zu speichern und ihn selbst zu nutzen.
Wer setzt Batteriespeicher ein?
Batteriespeichersysteme gewinnen zunehmend an Bedeutung. Sie bieten beispielsweise die Möglichkeit, den mit einer PV-Anlage erzeugten Strom zu speichern und ihn selbst zu nutzen. Dies führt zur Erhöhung des Eigenstromverbrauchs bei privaten Haushalten und zur Kostensenkung beim zugekauften Strom. Auch im gewerblichen Einsatz kommen zunehmend Batteriespeicher zum Einsatz. Durch die fallenden Speicherpreise werden inzwischen viele Anlagen direkt mit einem Batteriespeicher geplant.
Wird noch an den Technologien geforscht?
Geeignete Energiespeicher, die den Überschuss aus der Erneuerbaren Energieerzeugung aufnehmen und diesen bei Bedarf abgeben sind wichtig, da auch das Lastmanagement im Stromnetz dabei ein großes Thema ist. Derzeit investieren Bund und Länder beträchtlich in die Erforschung von Energiespeichern. Hierbei wird elektrische Energie erst bei Bedarf durch eine chemische, elektrische, thermische oder mechanische Umwandlung freigesetzt. Um die Energiewende voranzutreiben, müssen bestehende Speicherkapazitäten erweitert, sowie insbesondere neue Technologien erforscht und entwickelt werden.
Welche Batteriespeicher gibt es?
In den vergangenen Jahren ist die Batterieforschung weiter vorangeschritten. Lithium-Ionen-Akkus sind die derzeit effizientesten und leistungsfähigsten Batterien. Sie haben die Blei-Säure-Batterien weitgehend vom Markt verdrängt. Der Fokus der Forschung liegt jedoch auch in der Entwicklung neuer Speichermaterialen, mit denen die Herstellung von Batteriegroßspeichern realisiert werden soll. Ein Beispiel hierfür ist die Redox-Flow-Batterie. Auch modulare Systeme aus der Kombination unterschiedlicher Batterietypen werden erforscht und getestet. Es gibt eine grundsätzliche Unterscheidung in Heimspeicher, Gewerbespeicher, Industriespeicher und Großspeicher. Wobei die Gewerbespeicher 30 - 1.000 kWh Kapazität und die Industrie-/Großspeicher eine Kapazität von über 1.000 kWh haben.
Wo gibt es Pumpspeicherkraftwerke?
In Baden-Württemberg werden sieben Pumpspeicherkraftwerke betrieben. Sie zählen zu den mechanischen Speichern, da elektrische Energie in potenzielle Energie (Lageenergie) umgewandelt wird. Das älteste in Baden-Württemberg betriebene Pumpspeicherkraftwerk ist das Schwarzenbachwerk, das seit 1926 in Betrieb ist. Das Wasser, das in das oben gelegene Reservoir gepumpt wurde, kann auch über längere Zeiträume gespeichert werden. Der Wirkungsgrad liegt bei 75 % bis 80 %. Diese Technik ist seit vielen Jahren gängige Praxis. Die Reaktionszeit moderner Pumpspeicherkraftwerke ist dabei extrem kurz: innerhalb von weniger als zwei Minuten sind sie von Stillstand auf Volllast gebracht.
Daten und Kriterien
Was ist die Datengrundlage?
Die verwendeten Daten stammen aus dem Marktstammdatenregister (MaStR). Bei den aggregierten Daten handelt es sich um die Summe aller bei der Bundesnetzagentur aufgeführten Batteriespeicher. Sie sind je nach Gebietsebene addiert. Zusätzlich ist die Anzahl der durch das Speicherförderprogramm in Baden-Württemberg geförderten netzdienliche PV-Speicher angegeben (Daten RWTH Aachen). Außerdem sind die Standorte der Gewerbe- und Industriespeicher markiert.