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Um eine Stromversorgung durch 100 Prozent erneuerbare Energien gewährleisten zu können, werden dezentrale und stationäre Batteriespeicher in großem Umfang gebraucht: Nach Szenarienrechnungen des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) werden in Deutschland bis 2030 etwa 100 GWh_el und bis 2045 etwa 180 GWh_el an elektrischer Speicherkapazität benötigt. Daher ist es notwendig, die Speicherkapazitäten in Form dezentraler und zentraler stationärer Batteriespeicher deutlich auszubauen.

Stationäre Großspeicher zur Netzstabilisierung

Stationäre Großspeicher, die mit netzbildenden Wechselrichtern ausgestattet sind, können als schnell verfügbare Kurzzeitspeicher große Mengen schwankender und regional unterschiedlich verteilter Einspeisungen aus Photovoltaik- und Windkraftanlagen rasch ins Stromnetz integrieren. Aufgabe dieser Speicher ist, das Stromnetz angesichts fluktuierender Einspeisungen stabil und ausfallsicher zu halten. Sie übernehmen damit die Spannungs- und Frequenzregelung zur Netzstabilisierung, die bisher von konventionellen Kraftwerken geleistet wurde.

Nachnutzung ehemaliger Kraftwerksstandorte

Vor diesem Hintergrund hat das Fraunhofer ISE in der Kurzstudie Batteriespeicher an ehemaligen Kraftwerksstandorten den systemischen und netztechnischen Nutzen von solchen Großspeichern auf den Arealen ehemaliger Kraftwerke untersucht. Ein großes Potenzial liege darin, – so die Ergebnisse – dass die dort vorhandene Anschlussleistung an das Stromnetz und die verfügbare Infrastruktur der Anlagen weiter genutzt werden können. Zudem sind die Gebiete bereits als Flächen für die Energiewirtschaft gesichert und die Kosten für einen Abriss könnten gespart oder umgewidmet werden. Mit der Installation von Batteriespeichern an diesen Standorten könnten bis zu 65% des bis 2030 in Deutschland benötigten Speicherbedarfs gedeckt werden.

In der Studie wurde für jede der zehn definierten Regionen, die sich an deutschen Bundesländern orientieren, der Bedarf an stationären Großbatteriespeichern ermittelt und der Anschlussleistung der Kraftwerke gegenübergestellt. Dabei zeigte sich, dass in einigen Bundesländern (z. B. Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen) ein signifikanter Anteil der benötigten Großspeicher an Kraftwerksstandorten angeschlossen werden kann. Dies ist allerdings nicht überall der Fall. So steht beispielsweise in der Region Sachsen-Anhalt-Thüringen die geringste Leistung (1,1 GW) einem Speicherbedarf von 7,6 GW gegenüber.

Speicher reduzieren Netzbelastung

Zusätzlich modellierte das ISE-Forscherteam mit dem Energiesystemmodell REMod auch die zukünftigen Lastkurven in zehn deutschen Regionen und berechnete mit dem Netzmodell PyPsa die Auslastung der Stromleitungen zwischen den Regionen im Jahr 2030. Dabei wurde der Netzausbau entsprechend dem Netzentwicklungsplan einbezogen. Besonders zwischen dem Norden mit einem großen Anteil an Windstrom und dem Süden mit mehr PV-Strom sowie zwischen Osten und Westen sind danach Überlastungen der Leitungen zu erwarten. Werden die vorhandenen Anschlussleistungen der Kraftwerke in den Regionen genutzt, könne demnach ein Tag-Nacht-Ausgleich für Solarenergie erfolgen und der Netzausbau reduziert werden.

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