Stromspeicher: Schlüsseltechnologie für die Energiewende

Je nach Tageszeit kommt es bei Photovoltaik-Anlagen zu Schwankungen in der Stromproduktion: Zur Mittagszeit wird häufig mehr Strom produziert, als vom Netz aufgenommen werden kann, nachts hingegen wird kein Strom erzeugt. Diese mit Solarenergie einhergehende Volatilität erfordert Lösungen, um Strommengen innerhalb eines Tages dorthin zu verschieben, wo sie benötigt werden (Intraday-Optimierung). Genau hier kommen Batteriespeicher ins Spiel: Sie schaffen Flexibilität, erhöhen die Versorgungssicherheit und erleichtern die Integration erneuerbarer Energien in unser Stromnetz. Sogenannte Battery Energy Storage Systems (BESS) ermöglichen es, Strom zwischenzuspeichern und bedarfsgerecht wieder bereitzustellen. Doch Speicher ist nicht gleich Speicher: Je nach Energiequelle, Technologie und Anwendungsbereich kommen unterschiedliche Arten von Batteriespeichern zum Einsatz.

Welche Arten von Speichern gibt es?

Unterscheidung nach Herkunft des Stroms

Die verschiedenen Arten von Speichern und deren Funktionsweisen, unterscheiden sich einerseits durch die Herkunft des gespeicherten Stroms:

Grünstrom = Strom aus erneuerbarer Energieerzeugung

Strom, der ausschließlich aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen wird und diesen physikalisch zugeordnet werden kann.

Graustrom = Strom aus dem öffentlichen Stromnetz

Graustrom wird aus dem öffentlichen Netz bezogen und stammt sowohl aus erneuerbaren als auch fossilen Quellen; eine physikalische Abtrennung ist nicht möglich.

Unterscheidung nach Einsatzzweck

Zum anderen lassen sich BESS in Stand-Alone- und Co-Location-Systeme unterscheiden. Co-Location bezeichnet den gemeinsamen Betrieb eines Speichers mit einer Energieerzeugungsanlage beziehungsweise einem Kraftwerk, zum Beispiel einem Solarpark, an einem Standort.

Stand-Alone

Unabhängige Batteriespeichersysteme, die ohne feste Kopplung an eine Erzeugungsanlage betrieben werden, nennt man Stand-Alone-Speicher. Sie dienen der Speicherung, Vermarktung und Netzstabilisierung. Da Stand-Alone-Speicher nicht mit einer erneuerbaren Erzeugungsanlage gekoppelt sind, sondern lediglich Strom aus dem öffentlichen Netz zwischenspeichern, handelt es sich dabei immer um Graustromspeicher.

Co-Location

Als Co-Location-Speicher bezeichnet man Batteriespeicher, die an einem gemeinsamen Netzverknüpfungspunkt mit einer erneuerbaren Energieanlage betrieben werden, entweder unabhängig voneinander aber parallel oder gekoppelt. Bei der Kopplung von einem solchen Speicher mit einem Solarpark, spricht man von hybriden Solarparks. Dabei wird auch hier je nach Art der Be- und Entladung unterschieden:

• Graustromspeicher: Wenn ein Co-Location-Speicher, sowohl Strom aus dem öffentlichen Netz als auch aus der Photovoltaikanlage zwischenspeichert und bei Bedarf wieder abgibt, handelt es sich um einen Graustromspeicher. Der aus dem Speicher entladene Strom kann (mess-)technisch nicht voneinander abgegrenzt und daher nur als Graustrom ausgegeben werden. Graustromspeicher eignen sich einerseits zum Einspeichern für überschüssigen Strom, der zu einem späteren Zeitpunkt ans Netz abgegeben und sinnvoll genutzt werden kann. Zum anderen dienen sie der Frequenzregelleistung: Graustromspeicher können kurzfristig Strom ins Netz einspeichern oder diesen aufnehmen, um die Netzfrequenz stabil bei 50 Hertz zu halten.
• Grünstromspeicher: Wird ausschließlich Grünstrom aufgenommen, ist die Rede von einem Grünstromspeicher. Strombezug aus dem öffentlichen Netz ist daher nicht möglich, sie werden ausschließlich zur Einspeicherung von beispielsweise PV-Strom eines Solarparks genutzt. Grünstromspeicher tragen darüber hinaus zur positiven Regelleistung bei: Das heißt, sie liefern Strom ans Netz, wenn dort mehr Energie benötigt wird, um das Netz zu stabilisieren.
• Mischspeicher: Diese Art von Speicher kann sowohl Grünstrom als auch Graustrom aufnehmen. Dabei müssen die gespeicherten Strommengen technisch und messtechnisch voneinander abgrenzbar sein. Auch Mischspeicher eignen sich für die Aufnahme von überschüssigem PV-Strom und zum Stabilisieren der Netzfrequenz (Frequenzregelleistung).

Das Wichtigste in Kürze

Speicher sind ein bedeutender Baustein für die Energiewende, denn sie …

• • erhöhen die Flexibilität im Stromsystem und unterstützen die Stabilisierung der Netze.
  • helfen dabei, die Kosten für die Stromerzeugung langfristig zu stabilisieren und perspektivisch zu senken.
  • sind ein zentraler Hebel, um den natürlichen Schwankungen von erneuerbaren Energiequellen entgegenzuwirken.
  • tragen durch ihre Fähigkeit, Strom vorübergehend zwischenzuspeichern und bedarfsgerecht wieder abzugeben, zur Versorgungssicherheit bei.
  • ermöglichen eine effizientere Integration erneuerbarer Energien und reduzieren so die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern.

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