Wie viel Solarstrom können die Netze noch aufnehmen – ohne dass Leitungen neu gebaut werden? Das Potenzial liege bei 150 Gigawatt (GW) zusätzlicher Photovoltaikleistung, lautet das zentrale Ergebnis einer kürzlich veröffentlichten Studie des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) im Auftrag des Bundesverbands Solarwirtschaft (BSW-Solar).
Volker Schöller, CTO von Schoenergie, plädiert gegenüber der ZFK dafür, Netzbetreiber unter bestimmten Umständen zu verpflichten, netzdienliche Speicher einzubinden. Sein Unternehmen ist ein Anbieter für Großbatteriespeicher, das auch Projekte plant und umsetzt, und hat die Studie mit angestoßen.
Erneuerbare auf dem Land
Das Fraunhofer IEE hat im Rahmen der Studie "Mehr PV durch intelligente Batteriespeicher an Umspannwerken" nach eigenen Angaben mehr als 1300 ländliche, stark erneuerbar geprägte Umspannwerksstandorte untersucht.
Ergänzt um intelligent gesteuerte Batteriespeicher könnten dort insgesamt rund 150 GW zusätzliche PV-Leistung erschlossen werden. Dies sei mehr als die bislang installierte PV-Leistung in Deutschland von rund 130 GW, betonte der BSW-Solar vor kurzem in einer Mitteilung.
Wie die Studie rechnet
Der Ansatz: Für zusätzliche PV-Anschlüsse werde nicht nur auf die Nennleistung eines Transformators geschaut, sondern auf dessen tatsächliche Auslastung über das Jahr, teilte der Verband mit. Transformatoren liefen nur zu bestimmten Zeiten am Limit; Speicher könnten Solarspitzen aufnehmen und später wieder einspeisen.
Demnach wertete das Fraunhofer IEE reale Betriebsdaten von 20 Transformatoren aus 13 Umspannwerken aus und rechnete das Potenzial anschließend per Ähnlichkeitsanalyse auf 1313 Standorte hoch.
Nur ein Prozent Abregelung
An einem Umspannwerk könne insgesamt doppelt so viel Erzeugungsleistung angeschlossen sein wie der Transformator zeitgleich übertragen kann; ein "hinreichend dimensionierter" Speicher fange Spitzen ab. Im Jahresdurchschnitt müsse dadurch nur rund ein Prozent des zusätzlich erzeugten Solarstroms abgeregelt werden.
Die Kapazitäten sind da. Wir müssen sie nur nutzen dürfen.
Das Potenzial ist laut Schoenergie-CTO Schöller grundsätzlich kurzfristig erschließbar. Eine Hürde sei weniger die Technik, sondern die Regulierung, sagte er auf ZFK-Nachfrage. Um Speicher netzdienlich zu steuern, sollte erlaubt sein, direkt im Umspannwerk messen zu dürfen. "Die Kapazitäten sind da. Wir müssen sie nur nutzen dürfen", so Schöller.
So soll die Steuerung funktionieren
Simuliert worden seien verschiedene Speichergrößen: Batteriespeicher bis zu 50 Prozent der Transformatorleistung als 2-, 4- und 6‑Stunden-Systeme, führt der Schoenergie-CTO aus. Als Optimalfall habe sich ein Speicher mit 40 Prozent der Transformatorleistung und vier Stunden Speicherdauer ergeben.
Gesteuert werden solle das über Messungen direkt im Umspannwerk, aus denen die verfügbaren Restkapazitäten prognostiziert werden. Ein zusätzlicher "Parkregler" solle sicherstellen, dass auch bei Prognosefehlern die Grenzen der schwächsten Komponente im Umspannwerk nicht überschritten werden.
Was sich am EnWG ändern müsste
Um das Potenzial heben zu können, fordert Schöller eine Ergänzung von § 11 EnWG. Netzbetreiber sollten bei nachgewiesener technischer Eignung nicht nur die Möglichkeit, sondern unter definierten Voraussetzungen auch die Pflicht haben, netzdienliche Speicher einzubinden.
Gleichzeitig müsse die Nutzung von Messdaten im Umspannwerk für die Speichersteuerung ermöglicht werden. Speicher könnten weiter am Markt teilnehmen – bei kritischen Netzsituationen müssten sie aber "innerhalb von Millisekunden" reagieren können.
"Airbag des Netzes"
Einen Praxisnachweis soll das von Schoenergie und Partnern wie dem Fraunhofer IEE geplante Forschungsprojekt "NOBIS" liefern. Dort, so Schöller, solle ein Speicher als Teil kritischer Infrastruktur am Markt teilnehmen, aber über Messungen im Umspannwerk Störungen in Millisekunden korrigieren und im Ausfallfall beim Wiederaufbau helfen können. "Wir sind also der Airbag des Netzes. Am besten braucht man ihn nie, aber man ist froh, wenn er bei einem Unfall da ist."
Die 18-seitige Studie hat das Fraunhofer IEE am 19. September veröffentlicht. Sie ist online als PDF verfügbar.
