Energiespeicher für die Energiewende

Warum der Ausbau von Speicheranlagen

für das Gelingen der Energiewende wichtig ist!

Energiespeicher sind aktuell sehr gefragt und werden in den nächsten Monaten und Jahren einen wichtigen Beitrag zur deutschen Energiewende leisten. Der Hintergrund besteht darin, dass es sich die Bundesregierung im Rahmen der Erreichung der Pariser Klimaziele zur Aufgabe gemacht hat, bis zum Jahr 2030 etwa 80% des Stroms aus erneuerbaren Energien zu erzeugen. Da die dezentrale Stromproduktion aus Wind- und Solaranlagen allerdings volatiler ist, entstehen neue Herausforderungen für das aktuell bestehende Energiesystem. Hier leisten Energiespeicher Abhilfe, indem sie produzierten Strom zwischenspeichern und bedarfsgerecht zur Verfügung stellen. In diesem Beitrag erfahren Sie, welche Aufgaben Energiespeicher übernehmen, wie sie arbeiten und warum sie so wichtig für eine erfolgreiche Energiewende sind.

Was genau sind Energiespeicher

und wie funktionieren sie?

Das Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) definiert Energiespeicher als in ein Netz integrierte Einheiten, die elektrische Energie in eine speicherbare Energieform umwandeln, speichern und bei Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt rückumwandeln, um den Strom nutzbar zu machen. Sie agieren damit weder als Erzeuger noch als Verbraucher von Energie, sondern lediglich als zeitlich limitierte Form der Zwischenspeicherung.

Es existieren verschiedene Formen von Energiespeichern, die sich im Hinblick auf ihre Funktionsweise und ihren Anwendungsbereich unterscheiden. So werden im Bereich der Heim- und Gewerbespeicher, die dem kurzfristigen Ausgleich von Stromschwankungen dienen, vorzugsweise Lithium-Ionen-Batteriespeicher eingesetzt. Diese sind vergleichsweise einfach zu installieren, bieten eine schnelle Reaktionszeit und einen hohen Wirkungsgrad.  Zudem sinken die Preise für Lithium-Batteriespeicher seit Jahren stetig, was die Technologie zunehmend attraktiver macht.

Warum die Energiewende

den Einsatz von Energiespeichern braucht!

Energiespeicher können sowohl im privaten Bereich (als Heimspeicher) als auch in Gewerbebetrieben bzw. der Industrie eingesetzt werden. Auch sogenannte Standalone-Speicher werden aktuell immer beliebter, die an geeigneten Standorten (z.B. an Umspannwerken) große Energiemengen zwischenspeichern können. Während Heimspeicher und Gewerbespeicher vorzugsweise zur Eigenverbrauchsoptimierung eingesetzt werden, konzentrieren sich Standalone-Speicher insbesondere auf den Bereich des Strom-Tradings, um über das Arbitrage-Geschäft Erlöse zu erzielen.

Grundsätzlich dienen Energiespeicher in erster Linie zum Ausgleich von Erzeugungsschwankungen, die mit erneuerbaren Energiequellen (Wind, Solar) einhergehen. Beispielsweise wird in den Sommermonaten tagsüber ein Überschuss an Strom erzeugt, wenn die Sonneneinstrahlung in den Mittagsstunden sehr hoch ist. In den Abend- und Nachtstunden wird hingegen zu wenig Strom produziert (vor allem wenn kein Wind weht), der jedoch in einigen Branchen gerade dann dringend benötigt wird. An diesem Punkt werden Energiespeicher benötigt, die die Versorgung durch zwischengespeicherten Überschussstrom sicherstellen können. Dieser zeitliche Transfer von Energiemengen bildet die wirtschaftliche Grundlage für interessante Investitionsmöglichkeiten in Energiespeicher / Batteriespeicher.

Weitere Vorteile von Speichersystemen

Darüber hinaus bieten Energiespeicher eine Reihe weiterer Vorteile. Beispeilsweise erhöhen sie die Netzstabilität, indem sie je nach Netzauslastung überschüssige Strommengen aufnehmen bzw. bei erhöhtem Strombedarf zwischengespeicherte Strommengen in das Netz abgeben. Dadurch bleibt die Netzfrequenz stabil, was für die Netzstabilität essenziell ist, so dass das Risiko von Netzausfällen sinkt. Auch leisten Energiespeicher Versorgungssicherheit im Falle von Unterbrechungen der Stromversorgung. Dies ist insbesondere bei kritischer Infrastruktur wichtig, wo Batteriespeicher auch als Notstromeinheit dienen können.

Batteriespeicher ermöglichen zusätzlich ein hohes Maß an Flexibilität und Unabhängigkeit, wenn sie in Kombination mit PV-Anlagen eine hohe autarke Eigenstromerzeugung und -speicherung ermöglichen. Dabei kann die Eigenstromnutzung die betrieblichen Energiekosten enorm senken. Beispielsweise, wenn der Eigenstrom teuren Spitzenlaststrom vermeidet bzw. reduziert. Der nicht selbst genutzte Eigenstrom kann darüber hinaus am Strommarkt als Überschussstrom verkauft werden und zusätzliche Einnahmen erzielen.

Wollen Sie erfahren, wie Sie durch den Verkauf von Strom Gewinne erzielen können? Dann lesen Sie gerne auch unseren Beitrag zum Thema Vermarktung von Batteriespeichern.

Wasserstoff als Energieträger der Zukunft?

Wie ein effizienter Energie-Mix gelingen kann

Ein stabiles, funktionierendes Energiesystem benötigt verschiedene Standbeine, die sowohl den kurzfristigen Ausgleich von Erzeugungsschwankungen (über Energiespeicher / Batteriespeicher) managen, als auch die langfristige Speicherung von Energie gewährleisten können. In diesem Bereich gewinnt Wasserstoff als Hoffnungsträger in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung. Während seine Anwendung im Bereich der Mobilität und Wärmeversorgung aufgrund der energieintensiven Umwandlungsprozesse in weiten Teilen nicht rentabel ist, bietet sich Wasserstoff für die langfristige Energiespeicherung und im Rahmen der Dekarbonisierung der (Schwer-)industrie als eine vielversprechende Option an.

Ein bedeutender Vorteil des Wasserstoffs liegt in seiner hohen gravimetrischen Energiedichte. Das bedeutet, dass er in Bezug auf seine Masse (pro kg) eine große Menge an Energie aufnehmen kann. Das macht ihn unter anderem optimal zur Verwendung in Luft- und Raumfahrt. Als problematisch hingegen erweist sich seine geringe volumenbezogene Dichte, die in der Theorie sehr geringe Temperaturen und einen hohen Druck erfordert, was die Speicherung und den Transport schwierig gestaltet.

Alternativ kann Wasserstoff in Derivate mit höherer volumetrischer Energiedichte umgewandelt werden, die dann beispielsweise in flüssiger Form durch Pipelines oder in Tanks transportiert werden können. Hierzu zählen etwa Methan, Ammoniak, Methanol oder organische hydrogen Carrier (LOHC). Damit Wasserstoff in Zukunft eine Rolle in der Energiewirtschaft spielen kann, muss der Ausbau entsprechend geeigneter Infrastruktur noch stark voranschreiten. Aktuell steht der Umstieg auf Wasserstoff noch ganz am Anfang.

Fakt ist: Die Wahl der Speichervariante steht und fällt mit ihrem primären Anwendungsziel. Wasserstoff wird elektrische Energiespeicher nicht ersetzen können, dennoch könnte er eine sinnvolle Ergänzung zur langfristigen Speicherung großer Energiemengen darstellen. Ein erfolgreiches Energiesystem kombiniert verschiedene Arten der Energiespeicherung sinnvoll miteinander und erreicht so ein hohes Maß an Effizienz und Flexibilität.

Positive Entwicklungen

auf dem Markt für Speichertechnologie

Aktuell entwickelt sich der Markt für Energiespeicher in Deutschland rasant – und Prognosen lassen darauf schließen, dass der Trend anhält, bzw. sich noch weiter verstärkt. Durch den voranschreitenden Ausbau erneuerbarer Energien wird der Bedarf nach Speichertechnologien in Zukunft wachsen und auch die Elektrolyse zur Produktion von Wasserstoff erfordert Strom, der selbstverständlich aus nachhaltigen Quellen stammen soll. Durch diese Entwicklungen sowie zugleich sinkende Investitionskosten wird die Investition in Energiespeicher zunehmend attraktiver. Ebenfalls von Vorteil ist, dass der Bau von Energiespeichern vergleichsweise zügig realisiert werden kann. Beispielsweise können Batteriespeicher modular und weitgehend frei skalierbar geplant und gebaut werden. Das spart Zeit und Kosten, wenn man es planerisch richtig angeht!

Mit unserer Expertise und langjährigen Erfahrung in der Projektentwicklung für Batteriegroßspeicher setzen wir bei FAVEOS bereits frühzeitig im Prozess an und begleiten diesen von der Flächen- und Standortakquise bis hin zum schlüsselfertigen Anlagenbau. Durch unsere weitreichenden Beziehungen zu Lieferanten und Herstellern in verschiedenen Märkten besitzen wir optimale Voraussetzungen für eine kostengünstige, kooperative Zusammenarbeit sowie schlanke Prozesse. Auf Wunsch übernehmen wir für Sie die gesamte Abwicklung des Planungs- und Bauprozesses, sodass Sie z.B. als Flächeninhaber von einem voll entwickelten Projekt und schneller Wertschöpfung profitieren können.

Möchten Sie mehr über den Anlagenbau von Batteriespeichern und die Vorteile schlüsselfertiger Turn Key Lösungen von FAVEOS erfahren? Dann schauen Sie sich gerne auch unseren Beitrag zum Thema an.  

Fazit: Energiespeicher gezielt einsetzen

als Chance für die Energiewende

Energiespeicher sind ein zentrales Moment in der Umsetzung der Energiewende. Durch den Ausbau erneuerbarer Energien entsteht immer mehr Strom unter volatilen Bedingungen, beispielsweise aus Wind- oder Solarkraft. Um den gewonnenen Strom auch zu ertragsärmeren Zeiten nutzbar zu machen, bedarf es Lösungen zur effektiven Energiespeicherung. Batteriespeicher eignen sich sowohl im privaten als auch im gewerblichen Bereich, um Strom effizient zu speichern. Hierdurch lassen sich Kosten einsparen und zugleich Flexibilität und Versorgungssicherheit erhöhen.

Die Technologien und Methoden der Energiespeicherung werden fortlaufend weiterentwickelt. Daher stehen die Chancen gut, dass Batteriespeicher in Zukunft noch effizienter und kostengünstiger werden. Neben der Batteriespeichertechnologie rücken zum Teil auch alternative Lösungen in den Fokus der Aufmerksamkeit. Ein Beispiel hierfür ist Wasserstoff, der aktuell als Energieträger im Rahmen der Energiewende stark diskutiert wird. Dabei zeichnen sich vielverprechende Potenziale, etwa als langfristige Speicherlösung oder in bestimmten Bereichen der Industrie ab. Da Wasserstoff jedoch schwieriger zu transportieren und energieintensiv in seiner Herstellung ist, wird er vermutlich nur für bestimmte Anwendungen eine Rolle spielen. Wasserstoff wird elektrische Energiespeicher deshalb wohl kaum ablösen, sondern das bestehende Energiesystem vielmehr ergänzen, um tragfähige Lösungen für die Zukunft zu etablieren.

Vorstand Wenhai Wang über Speichersysteme

The Future of Energy mit FAVEOS

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