Dass Erneuerbare Energien das Zentrum des zukünftigen Energiesystems bilden, ist nichts Neues mehr. Deutschland hat sich große Ausbauziele gesetzt, um bis 2045 die Klimaneutralität zu erreichen. Was weniger bekannt ist: Um die Energiewende zu schaffen, sind neben einer erneuerbaren Erzeugung auch enorme Speicherkapazitäten notwendig. Doch warum bestimmt Ihr Zubau eigentlich den Erfolg der Energiewende?
Die Transformation des Energiesystems ist ein wesentlicher Bestandteil der nationalen und globalen Bemühungen, den Klimawandel zu bekämpfen und eine nachhaltige Zukunft zu sichern.
Früher dominierte ein zentrales Energiesystem, bei dem große Kraftwerke Strom erzeugten und über weite Entfernungen zu den Verbrauchern transportierten. Heute sehen wir eine deutliche Entwicklung hin zur dezentralen Energieerzeugung, bei der Strom lokal erzeugt und genutzt wird. Dies erhöht nicht nur die Effizienz des Energiesystems, sondern stärkt auch die Resilienz gegenüber Störungen.
Parallel dazu erfolgt der Wandel von konventionellen, fossilen hin zu erneuerbaren Energien. Während Kohle, Öl und Gas jahrzehntelang die Hauptquellen der Energieerzeugung waren, gewinnen Wind, Sonne, Biomasse und andere erneuerbare Energien zunehmend an Bedeutung. Dieser Wechsel ist notwendig, um die Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die Klimaziele zu erreichen.
Durch die Dezentralisierung des Stromsystems nimmt der ländliche Raum in Deutschland eine zunehmend bedeutendere Rolle ein, da dieser die notwendigen Ressourcen und Flächen für den Ausbau erneuerbarer Energien bereitstellt und somit ein zentraler Treiber der Energiewende ist. Durch die neue Form der Nutzung kommt es zu einer Wertsteigerung der Flächen, da diese bisher für Energieerzeugungsanlagen nicht von Interesse waren.
Offene Märkte und dezentrale Strukturen bieten dem liberalen Stromsystem viele Vorteile. Allerdings bringt die Energiewende auch erhebliche Herausforderungen mit sich. Die erneuerbaren Energieträger, auf die Deutschland setzt, sind nicht durchgängig flexibel, flächendeckend oder unabhängig von Zeit und Wetter verfügbar. Wie geht man also mit diesen Herausforderungen um?
Der Ausbau erneuerbarer Erzeugungsanlagen ist im vollen Gange. Im ersten Quartal 2024 steigt die Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien auf ein neues Rekordhoch: Fast 60% der Stromerzeugung (genauer gesagt 58,4 Prozent der 121,5 Milliarden Kilowattstunden) stammen aus nachhaltigen Quellen. Um die damit einhergehende Volatilität effektiv auszugleichen, muss das Stromnetz künftig wesentlich flexibler auf die schwankende Produktion aus erneuerbaren Energien reagieren können. Hierfür müssen Energiespeichersysteme aller Art ein fester Bestandteil des Netzes werden.
Großbatteriespeicher spielen eine entscheidende und unverzichtbare Rolle bei der Flexibilisierung der Stromnetze. Einer der wichtigsten Aspekte ist die Fähigkeit, Verfügbarkeiten zu kompensieren und Volatilitäten auszugleichen. Erneuerbare Energien wie Wind- und Solarenergie unterliegen natürlichen Schwankungen, da sie von Wetterbedingungen und Tageszeiten abhängig sind. Großbatteriespeicher speichern Energie, wenn die Produktion hoch ist, und setzen sie frei, wenn die Produktion niedrig ist, wodurch sie die Stabilität des Stromnetzes gewährleisten.
Mit dem steigenden Strombedarf und der zunehmenden Stromproduktion durch erneuerbare Energien wird das Stromnetz immer stärker belastet. Diese Belastung kann zu Instabilitäten und im schlimmsten Fall sogar zu Stromausfällen führen. Großbatteriespeicher schaffen hier Entlastung, indem sie überschüssige Energie zwischenspeichern und bei Bedarf wieder abgeben. Dies hilft, die Netzlast zu verteilen und Spitzenlasten zu glätten. So wird die Zuverlässigkeit des Stromnetzes erhöht.
Auch die Integration von erneuerbaren Energien ist ein weiteres zentrales Argument für Großbatteriespeicher. Um die Klimaziele zu erreichen und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren, müssen erneuerbare Energien nahtlos in das bestehende Stromnetz integriert werden. Großbatteriespeicher ermöglichen diese Integration, indem sie die diskontinuierliche Natur von Wind- und Solarenergie ausgleichen und sicherstellen, dass die erzeugte Energie effizient genutzt werden kann. Durch Speichermöglichkeiten können so insgesamt mehr Erneuerbare Energie in unsere Stromnetze integriert werden.
Darüber hinaus dienen Großbatteriespeicher als Kurzfristspeicher, die in der Lage sind, kurzfristige Schwankungen in der Stromerzeugung und -nachfrage auszugleichen. Dies ist besonders wichtig, um die Netzfrequenz stabil zu halten und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Kurzfristige Energiespeicherung kann helfen, plötzliche Laständerungen zu bewältigen und die kontinuierliche Stromversorgung zu sichern.
Großbatteriespeicher sind also ein unverzichtbares Element für die Flexibilisierung und Stabilisierung der Stromnetze. Sie sind die Antwort auf die größten Herausforderungen der Energiewende und übernehmen dabei folgende Aufgaben:
Mit dem fortschreitenden Ausbau erneuerbarer Energien steigt auch der Bedarf an Speichermöglichkeiten im Stromsystem erheblich. Deutschland hat sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, bis 2045 Klimaneutralität zu erreichen. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die Speicherkapazitäten bereits bis 2030 deutlich ausgebaut werden. Der aktuelle Netzentwicklungsplan (NEP) 2030 sowie die Perspektiven für 2037/2045 prognostizieren daher einen erheblichen Ausbau von Großbatteriespeichern in Deutschland. Die Übertragungsnetzbetreiber betonen die wesentliche Rolle von Batteriespeichern für die Sicherstellung der Netzstabilität und die Integration erneuerbarer Energien. In den Szenarien wird bis 2037 mit 23,7 Gigawatt an Speicherkapazität gerechnet, und bis 2045 sollen es zwischen 45 und 54 Gigawatt sein. Ein Ziel, das derzeit noch in weiter Ferne liegt. Aktuell sind in Deutschland (Stand Juni 2024) etwa 1,6 Gigawatt an Speicherkapazität installiert.
Andere Studien bestätigen den Bedarf an einem noch stärkeren Ausbau von Großbatteriespeichern. Laut einer Marktsimulation von Frontier Economics könnte die Kapazität von Großbatterien in Deutschland bis 2030 auf 15 Gigawatt bzw. 57 Gigawattstunden ansteigen – eine beinahe vierzigfache Steigerung der aktuellen Kapazität. Das Fraunhofer ISE prognostiziert sogar einen Bedarf von 104 Gigawattstunden bis 2030. Diese Prognosen unterstreichen die dringende Notwendigkeit, die Infrastruktur für Energiespeicher in den kommenden Jahren massiv zu erweitern.
Ein erster Erfolg: Die Bedeutung von Großbatteriespeichern in der Energiewende erhält zunehmend politische Unterstützung, und regulatorische Themen rund um Speicher gewinnen erstmals an Priorität auf der Agenda. Eine Entwicklung, aus der auch die Stromspeicherstrategie der Bundesregierung resultiert ist, und die für die Erreichung der Ziele dringend notwendig ist.
Mit der Transformation unseres Energiesystems hin zu einer klimaneutralen Stromversorgung steigen die Herausforderungen im Bereich der Versorgungssicherheit, Netzstabilität und Netzoptimierung. Großbatteriespeicher sind daher ein unverzichtbarer Baustein für den Erfolg der Energiewende. Sie sichern die Stabilität und Flexibilität unseres Stromnetzes und ermöglichen die effiziente Integration erneuerbarer Energien. Durch ihre Fähigkeit, Energie zu speichern und bedarfsgerecht bereitzustellen, leisten sie einen wesentlichen Beitrag zur Bewältigung der Herausforderungen einer nachhaltigen Energieversorgung. Angesichts des steigenden Bedarfs und der ehrgeizigen Klimaziele ist der Ausbau von Großbatteriespeichern dringend notwendig. Nur durch ihre umfassende Implementierung kann die Energiewende erfolgreich umgesetzt und eine sichere, nachhaltige Energiezukunft gewährleistet werden.
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