Von Julian Korb
Die "Dunkelflaute" gilt als einer der größten Härtetests für ein Energiesystem, das zunehmend auf Sonne und Wind setzt. In Zeiten, in denen kaum Wind weht und wenig Sonne scheint, müssen andere Technologien die Stromnachfrage decken. Eine aktuelle Analyse des Speicheranbieters Eco Stor zeigt nun, wie stark Batteriespeicher dazu beitragen können, diesen Bedarf zu reduzieren und das Gesamtsystem zu stabilisieren.
Die Untersuchung basiert auf einem Energiemodell, das mit realen Wetter- und Erzeugungsdaten arbeitet und verschiedene Szenarien für Windkraft, Photovoltaik, Speicher und steuerbare Kraftwerksleistung abbildet. Im Mittelpunkt steht die Frage, welchen Beitrag Kurzzeitspeicher mit einer Entladedauer von zwei bis vier Stunden zur Versorgungssicherheit leisten können.
Bedarf an Backup-Kraftwerken sinkt
Das Ergebnis: Bereits 60 Gigawatt (GW) installierte Batteriespeicher mit einer Kapazität von zwei bis vier Stunden könnten den Bedarf an gesicherter Backup-Leistung um 15 bis 20 GW senken. Steigt die installierte Speicherkapazität auf 100 GW, verringert sich dieser Bedarf um bis zu 24 GW. Bei einer Gesamtspeichermenge von rund 1000 Gigawattstunden (GWh) – entsprechen etwa 125 GW installierter Leistung über acht Stunden – würde der erforderliche Backup-Bedarf um rund 30 GW sinken.
"Schon moderate Speicherleistungen können die Flexibilität des Stromsystems deutlich erhöhen", erklärt Amadeus Teuffel, Head of Data Science bei Eco Stor. "Die Berechnungen zeigen klar, dass Kurzzeitspeicher kurzfristige Lastspitzen wirksam abfedern und damit den Bedarf an konventionellen Backup-Kapazitäten reduzieren."
Besonders in den frühen Phasen des Speicherausbaus sei dieser Effekt stark, nehme aber mit wachsender Speicherdichte ab. Der Nutzen liegt dabei weniger in der vollständigen Überbrückung mehrtägiger Dunkelflauten, sondern vor allem in der Glättung kurzfristiger Schwankungen und der Reduktion von Lastspitzen.
Kurzzeitspeicher reagieren im Minuten- bis Stundenbereich und gleichen kurzfristige Ungleichgewichte zwischen Erzeugung und Nachfrage aus. Damit entlasten sie das Netz und verringern die Zahl der Stunden, in denen konventionelle Kraftwerke einspringen müssen. Sie stabilisieren die Netzfrequenz, verbessern die Integration erneuerbarer Energien und ermöglichen einen effizienteren Betrieb des gesamten Stromsystems.
Dashboard modelliert Dunkelflauten
Für längere Dunkelphasen, in denen weder Wind- noch Solarstrom nennenswert verfügbar ist, werden laut Analyse weiterhin zusätzliche Flexibilitätsoptionen benötigt – etwa Langzeitspeicher, flexible Stromnachfrage, Stromaustausch mit Nachbarländern oder steuerbare Kraftwerke, die mit Wasserstoff oder Biomasse betrieben werden können. Kurzzeitspeicher ersetzen diese Technologien nicht, sie verringern aber den Umfang der benötigten Kapazitäten erheblich.
Die Ergebnisse der Eco-Stor-Modellierung decken sich mit den Einschätzungen der Bundesnetzagentur. Auch deren aktueller Versorgungssicherheitsbericht weist darauf hin, dass ein Mangel an Flexibilitätsoptionen zu überdimensionierten fossilen Backup-Kapazitäten führen könnte. Großbatteriespeicher, die bislang in vielen Szenarien nur eine untergeordnete Rolle spielen, könnten diese Flexibilitätslücke teilweise schließen – kosteneffizient und emissionsfrei.
Neben der Analyse hat das Speicherunternehmen ein interaktives "Dunkelflauten-Dashboard" entwickelt, mit dem sich eigene Szenarien für Photovoltaik, Windkraft, Speicher und Stromnachfrage simulieren lassen. Das frei zugängliche Online-Tool verdeutlicht, wie verschiedene Speichergrößen und -dauern die erforderliche Backup-Leistung beeinflussen.
Längere Speicherdauer entscheidend
Die Berechnungen zeigen zudem, dass Speicher mit längerer Entladedauer künftig an Bedeutung gewinnen werden. Acht-Stunden-Speicher könnten noch deutlich mehr konventionelle Kapazität ersetzen als die heute gängigen Zwei-Stunden-Systeme. So wird sichtbar, dass nicht nur die installierte Leistung, sondern auch die Speichertiefe ein zentraler Faktor für die Systemstabilität ist.
Insgesamt stützt die Analyse die Einschätzung, dass Batteriespeicher eine zentrale Rolle im zukünftigen Energiesystem spielen werden – nicht als alleinige Lösung, sondern als wichtiger Baustein in einem Verbund unterschiedlicher Flexibilitätsoptionen. Kurzzeitspeicher senken Systemkosten, verringern den Kraftwerksbedarf und stärken die Versorgungssicherheit.
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