Boom stationärer Batteriespeicher bei Gewerbebetrieben
Laut einer ersten Auswertung des Marktstammdatenregisters der Bundesnetzagentur (BNetzA) sind 2024 in Deutschland fast 600.000 neue stationäre Batteriespeicher installiert worden. Damit ist sowohl die Anzahl als auch die Kapazität aller in Deutschland installierten Solarspeicher innerhalb eines Jahres um fast 50 Prozent gestiegen. Der vorläufigen Jahresbilanz des Bundesverbandes Solarwirtschaft (BSW Solar) zufolge waren zum Jahreswechsel mehr als 1,8 Millionen Speicher mit einer Kapazität von ca. 19 Gigawattstunden (GWh) installiert.
„Photovoltaikanlagen auf dem eigenen Dach mit Speichern zu kombinieren, ist mittlerweile preiswert und zum Standard geworden“, sagt Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes Solarwirtschaft, der es begrüßt, dass im Zuge der Änderungen des Energiewirtschaftsrechts die Marktbarrieren für eine flexiblere Speichernutzung abgebaut werden. „Ein intelligenter Speicherbetrieb spart nicht nur Stromkosten für die Betreiber, sondern entlastet auch die Netze und reduziert die Kosten der Energiewende.“
Neben Heimspeichern werden immer mehr Gewerbespeicher und Großspeicher der Megawattklasse errichtet. Im Jahr 2024 wurde doppelt so viel Großspeicherkapazität neu installiert wie im Vorjahr. In den nächsten Jahren wird der Zubau von Großspeichern voraussichtlich noch an Fahrt aufnehmen. Aktuellen Marktprognosen zufolge könnte sich in den nächsten zwei Jahren die installierte Kapazität großer Batteriespeicher verfünffachen.
Die neu installierte Kapazität der gewerblichen Speicher verzeichnete 2024 ein Plus von 26 Prozent. Damit ist die Anzahl der Speicher, die in Deutschland im Gewerbebereich installiert sind, innerhalb eines Jahres um mehr als 60 Prozent angestiegen. Auch immer mehr Kinos setzen auf einen Stromspeicher, um ihren selbst produzierten Solarstrom zeitversetzt nutzen zu können. In Deutschland verfügen die mehr als 38.000 gewerblichen Speicher insgesamt über eine Speicherkapazität von fast 1,4 GWh.
Die stärkste Wachstumsdynamik ist bei Großspeichern mit einer Kapazität von über 1 MWh zu verzeichnen. 2024 sind rund 100 neue Großspeicher mit einer Kapazität von ca. 0,8 GWh in Betrieb gegangen, was einer Verdopplung des Zubaus im Vergleich zum Vorjahr entspricht. Damit beläuft sich die installierte Kapazität der Großspeicher auf fast 2,3 GWh. Der Speicherausbau ist notwendig, um den weiteren Ausbau der Solarenergie und Windkraft zu ermöglichen, da ihre Erzeugungsprofile vom Standort und von den Wetterbedingungen abhängig sind.
„Speicher sind das schnellste, günstigste und wirkungsvollste Instrument zur Integration von Solarenergie in den Strommarkt und in das Stromnetz“, unterstreicht Carsten Körnig. „Ein schneller Ausbau der Speicherkapazitäten ist ein wichtiger Schlüssel für den Erfolg der Energiewende.“ Der Solarverband plädiert dafür, Genehmigungsverfahren zu beschleunigen und die Rolle der Speicher bei anstehenden Reformen des Strommarktdesigns und der Netzentgelte zu berücksichtigen.
PV-Stromspeichersysteme auf dem Prüfstand
Bei der Beschaffung eines Stromspeichers ist zu beachten, dass Stromspeicher nicht gleich Stromspeicher ist. Im Rahmen einer Stromspeicher-Inspektion haben das Austrian Institute of Technology (AIT) und das Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) die Gesamteffizienz verschiedener PV-Speichersysteme untersucht und aufgezeigt, welche Teillastwirkungsgrade wichtig sind. Eine der wichtigsten Eigenschaften eines Batteriespeichers ist die nutzbare Speicherkapazität, welche die Fähigkeit eines Batteriespeichers bezeichnet, tagsüber anfallende Solarstromüberschüsse aufzunehmen, um damit die elektrischen Verbraucher in den Abend- und Nachtstunden versorgen zu können.
Die nutzbare Speicherkapazität eines Batteriespeichers ist von der Höhe der Leistungsflüsse während des Lade- und Entladevorgangs abhängig. Da ein einziger Ladezyklus bei maximaler Batterieleistung nicht repräsentativ ist, werden bei Labortests die Batteriespeicher bei unterschiedlichen Leistungsstufen mit 25 Prozent, 50 Prozent und 100 Prozent der jeweiligen nominalen Leistung vermessen. Dabei durchlaufen die Batterien hintereinander drei Vollzyklen, die jeweils einem vollständigen Lade- und Entladevorgang entsprechen. Auf der Basis des Mittelwertes der während der Vollzyklen vom Batteriespeicher abgegebenen DC-Energie wird die nutzbare Speicherkapazität definiert.
Zudem hängt der Nutzen eines Photovoltaik-Speichersystems von der Leistungsfähigkeit
der einzelnen Systemkomponenten ab. Bei AC-gekoppelten Systemen wird die maximale Leistungsabgabe des PV-Generators vom PV-Wechselrichter vorgegeben. Bei DC gekoppelten Systemen ist hingegen die PV-Bemessungsleistung der limitierende Faktor. Beim Betrieb eines PV-Speichersystems lassen sich Umwandlungsverluste im Batteriespeicher und in den leistungselektronischen Systemkomponenten nicht verhindern. Die Umwandlungsverluste, die sich aus der Differenz zwischen der zugeführten und abgegebenen Energie der jeweiligen Systemkomponente ergeben, treten in Form von Abwärme auf. Der Wirkungsgrad der Batterie ergibt sich aus dem Verhältnis der DC-seitig vom Batteriespeicher entladenen Energie zur DC-seitig geladenen Energie.