VDE-Studien: Dezentrale Stromspeicher und „Power to Heat“ können erneuerbare Energien puffern


Laut zweier neuer Studien des Verbandes der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) können dezentrale Stromspeicher und elektrische Wärmeerzeuger bei geeigneter Steuerung erneuerbare Energien puffern und Netzinstabilitäten verhindern, die entstehen, wenn sich die Lücke zwischen Energieproduktion und -verbrauch zu stark öffnet.

Zudem bietet „Power-to-Heat“ als direkte, lokale Stromerzeugung und die Umwandlung der Elektrizität in Wärme plus Speicherung laut VDE im Fall von Wärmepumpen eine effiziente Option, um fossile durch erneuerbare Energie zu ersetzen und Treibhausgas-Emissionen zu reduzieren. Bivalente Elektrodenkesseln und Heizstäbe bezeichnet der Verband als „kostengünstige Option“. Die neuen VDE-Studien „Batteriespeicher in der Nieder- und Mittelspannungsebene“ und „Potenziale für Strom im Wärmemarkt bis 2050“ wurden zu Beginn der vergangenen Woche in Berlin vorgestellt.

Beide Systeme sind dem VDE zufolge sehr schnell regelbar und können damit Netz- und Systemdienstleistungen bereitstellen. Allerdings seien diese Anwendungen heute noch nicht wirtschaftlich, weil derzeit nur die Nutzung von Eigenstrom begünstigt sei. Damit gesamtwirtschaftlich sinnvolle Maßnahmen auch betriebswirtschaftlich umgesetzt werden könnten, müssten, so der VDE, geeignete rechtliche und regulatorische Rahmenbedingungen einschließlich der hierfür erforderlichen Tarife und Tarifstrukturen geschaffen werden. Zudem müsse das Zusammenwirken beider Systeme optimiert werden. Um beide Systeme in das Gesamtsystem (Smart Energy System) einzubinden, sollten insbesondere kleinere dezentrale Systeme zusammengeschlossen werden. Hierfür müssten angepasste Informations- und Steuerungskonzepte geschaffen werden, wie es beginnend bei von manchen Energieversorgern systemisch zusammengefassten kleinen Blockheizkraftwerken mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bereits geschehe. Ferner gelte es, einzelne Technologien weiterzuentwickeln, um die Potenziale der beiden Systeme für die Energiewende voll auszuschöpfen, so die VDE-Studie.

Die VDE-Experten empfehlen vor allem den Einsatz flexibler Batteriespeicher in der Mittel- und Niederspannungsebene. Diese Speicher seien - in großer Zahl eingesetzt - technisch besonders gut geeignet, um die Auswirkungen der schwankenden Einspeisungen aus Solar und Windkraft im Kurzzeitbereich (bis zu einigen Stunden) zu beherrschen. Dabei könnten die Batteriespeicher prinzipiell Netz- und Systemdienstleistungen in allen Bereichen erbringen und somit auch in gewissem Umfang Aufgaben konventioneller Kraftwerke übernehmen. Für den Kurzzeitbereich böten sich insbesondere Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Technologien an. Bei größeren Speicher-Systemen könnten Hochtemperaturbatterien und Redox-Flow-Batterien je nach Anwendung von Vorteil sein.

Wirtschaftlich stehen, so der VDE, Batteriespeicher im Wettbewerb mit Alternativen wie dem Netzausbau, Abregelung von Einspeisern und anderen Techniken. Wichtig sei es daher, an den regulatorischen Rahmenbedingungen zu schrauben, um in naher Zukunft (bis 2025) einen wirtschaftlichen Betrieb von Batteriespeichern zu ermöglichen. Die beiden Studien können für jeweils 250 € beim VDE bestellt werden.