Einsatz von Stromspeichern

Batteriespeicher können den Eigenverbrauchsanteil des Stroms aus erneuerbaren Energien und somit die Wirtschaftlichkeit von z.B. Photovoltaik-Anlagen deutlich erhöhen. Oder sie ermöglichen den Einkauf von Strom bei günstigen Strompreisen (z.B. nachts, bei hoher Verfügbarkeit erneuerbarer Energien im Netz, etc.) und die Nutzung des gespeicherten Stroms bei hohen Strompreisen. Batteriespeicher tragen zudem zur Vermeidung von Lastspitzen beim Strombezug bei und verringern dadurch die Netzentgelt-Kosten. Relevant für Industrie und Gewerbe sind die Industriespeicher (30 – 1.000 kWh) und die Großspeicher (ab 1 MWh, wird vor allem genutzt zur Bereitstellung von Primärregelleistung). 

Batteriespeicher können mehrere Aufgaben erfüllen. Welche davon erreichbar sind, ist abhängig von der gewählten Speichertechnologie bzw. vom Batterietyp (Blei-Säure-Batterie, Nickel-Batterie, Lithium-Batterie, Natrium-Batterie, Redox-Flow-Batterie): 

• Eigenverbrauchsmaximierung bei PV-Anlagen, Reduktion der Energiekosten 

• Klimafreundlichkeit, Reduktion der eigenen CO₂-Emissionen durch erneuerbare Energien 

• Notfallreserve bei Stromausfällen, Unterbrechungsfreie Stromversorgung, Notstromkapazität (Energiesicherheit) 

• Kappen von Leistungsspitzen, um Netzanschlusskosten zu reduzieren (Peak-Shaving) 

• Netzstabilisierung 

• Schwarzstartfähigkeit 

• Inselbetrieb 

Des Weiteren gibt es noch eine Vielzahl an weiteren Möglichkeiten, Strom zu speichern. Dazu gehören zum Beispiel Pumpspeicherkraftwerke und Druckluftspeicher (in Kavernen), die jedoch aufgrund ihrer geografischen Anforderungen wenig für Unternehmen geeignet sind. Auch die Speicherung von Strom als Wasserstoff-Gas (Power-to-Gas), als Wärme (Power-to-Heat) oder als flüssigen Kraftstoff (Power-to-Liquid) sind inzwischen technisch ausgereift, benötigen aber eine hohe Investition und spielen in der Praxis noch eine geringe Rolle. 

Stromspeicher aller Größenordnungen tragen zu einem stabilen und sicheren Betrieb der Stromnetze bei und stellen unabhängig von steuerbaren Kraftwerken verschiedene Systemdienstleistungen bereit (z.B. Regelleistung, Spannungshaltung, Blindleistungskompensation oder Schwarzstartfähigkeit). Dadurch werden sie bei Fortschreiten der Energiewende immer wichtiger, um die fluktuierende Energieerzeugung durch erneuerbare Energien auszugleichen. Sie liegen deshalb laut §11c EnWG (Energiewirtschaftgesetz) im überragenden öffentlichem Interesse. 

Insbesondere die Lithium-Batterien wurden in den letzten Jahren weiterentwickelt und sind aufgrund der höheren Lebensdauer, der geringeren Selbstentladung und dem Verzicht auf Blei aktuell der am häufigsten genutzt Batterietyp.  

Bei der (Neu-)Installation von Photovoltaik-Anlagen sollte die Möglichkeit der Installation eines Energiespeichers bereits während der Angebotsphase mit angefragt und (unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit) parallel beauftragt und installiert werden.   

In der Regel sind die Kosten für eigenerzeugten Strom (z.B. mittels PV-Anlagen) deutlich geringer als Strom aus dem öffentlichen Netz. Auch die Einspeisevergütung für die Einleitung des selbsterzeugten Stroms ins öffentliche Netz ist geringer als die Kosten für zugekauften Strom aus dem Netz. Dadurch lohnt es sich für Industrieunternehmen und Gewerbe, möglichst viel des Stroms aus der PV-Anlage selbst zu nutzen. Wegen der schwankenden und nicht planbaren Stromerzeugung bei erneuerbaren Energien gelingt dies am einfachsten mit Stromspeichern. Zusätzlich steigt die Unabhängigkeit vom sehr dynamischen Strommarkt, die Kosten für den selbsterzeugten Strom sind fest kalkulierbar.  

Aufgrund der Vielzahl an Anbietern und Systemen raten wir zu einem Preis- und Leistungsvergleich verschiedener Hersteller. Gegebenenfalls kommt auch ein Contracting-Modell in Frage, bei der der Bau und Betrieb der PV-Anlage zusammen mit dem Energiespeicher von einem Dienstleister übernommen und dem Nutzer bereitgestellt werden. 

Der Markt für Stromspeicher ist aktuell sehr dynamisch. Deswegen raten wir dazu, verschiedene Anbieter und Systeme zu vergleichen, um die jeweils beste Lösung, ggf. in Ergänzung zu der bereits vorhandenen oder geplanten Anlage zur Stromerzeugung, zu finden. 

Ein paar grundlegende Voraussetzungen sollten für die Installation von Batteriespeichern erfüllt sein: 

• Die wichtigste: Bei der Eigenstromerzeugung (z.B. mittels einer eigenen PV-Anlage) müssen ausreichend Stromüberschüsse anfallen. 

• Im Verhältnis zur PV-Anlage sollte der Speicher nicht zu groß sein, in Gewerbebetrieben sollte die nutzbare Speicherkapazität circa 1kWh je 1kW PV-Leistung nicht überschreiten. 

• Die Auslegung des Batteriespeichers erfolgt unter Berücksichtigung des individuellen Stromverbrauchs. Gerade Industrie- und Gewerbebetriebe haben oft den Vorteil, dass der zeitliche Verlauf der Stromerzeugung durch PV-Anlagen mit den Produktionszeiten tagsüber zusammenfällt, dieses muss bei der Auslegung berücksichtigt werden. 

• Wie ist die kurz- und mittelfristige Planung bzw. gesetzliche Anforderungen? Sind in den nächsten Jahren signifikante Änderungen des Stromverbrauchs zu erwarten (z.B. durch die Installation von Ladesäulen für Elektrofahrzeuge, Produktionserweiterungen (und damit zusammenhängend ein erhöhter Stromverbrauch), Installation von Wärmepumpen oder Klimaanlagen, etc.)?  

• Bietet der Hersteller des Batteriesystems weitere Unterstützung an? Zum Beispiel Monitoringportale oder die Einbindung in Energiemanagementsoftware. Ist ein aktives Speichermanagement möglich (Bezug und Speicherung von Strom aus dem Netz zu Zeiten niedriger Preise)? 

• Wie lange wird eine Reparierbarkeit gewährleistet? (Wie lange werden Ersatzteile bereitgestellt? Wie lange werden Software-Updates garantiert?)  

„Photovoltaik und Stromspeicher im Gewerbe“, Weniger et al., Conference Paper, PV-Symposium 2021 

Forschergruppe Solarspeichersysteme, https://solar.htw-berlin.de/ (Abgerufen am 28.02.2024) 

www.Energie-experten.org  (Abgerufen am 26.02.2024) 

„BDEW-Speicherstrategie für die Stromversorgung“, Positionspapier, 01. Dezember 2023