Stromnetze vertragen mehr PV-Strom – mit Batteriespeichern an Umspannwerken

Der Bundesverband Solarwirtschaft (BSW-Solar) hat beim Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) eine Studie beauftragt, die zu dem Schluss kommt, dass durch Batteriespeicher an Umspannwerken das deutsche Stromnetz „erhebliche Reserven“ für den Photovoltaikausbau bieten kann. Bis zu 150 Gigawatt (GW) zusätzlicher Leistung wären möglich – mehr als die derzeit installierte PV-Leistung von 130 GW in Deutschland.

Wie der BSW-Solar mitteilt, wären dazu intelligent gesteuerte Batteriespeicher an 1313 ländlichen und stark von erneuerbaren Energien geprägten Standorten nötig. Er führt aus, dass für den Anschluss zusätzlicher PV-Anlagen nicht die Nennleistung eines Transformators alleine zähle, sondern die tatsächliche Auslastung im Jahresverlauf. Leistungsgrenzen erreichten die Transformatoren lediglich zu bestimmten Zeiten. „Intelligent gesteuerte Großbatteriespeicher können Solarstromspitzen genau dann aufnehmen und die Energie später wieder abgeben.“

Großer Effekt

Der Studie zufolge könne an ein Umspannwerk mehr als die doppelte Leistung aus erneuerbaren Energien angeschlossen werden, als der Transformator übertragen kann. Intelligent gesteuerte Energiespeicher fangen die Spitzen ab und geben den Strom später ins Netz. „Dadurch müsste im Jahresdurchschnitt nur rund ein Prozent des zusätzlich erzeugten Solarstroms wegen der begrenzten Transformatorleistung abgeregelt werden“, erklärt der BSW-Solar.

Die Studie verdeutliche, dass die Errichtung zusätzlicher Batteriespeicher alleine noch nicht ausreiche, wichtig seien die intelligenten Ansteuerungen, welche „die tatsächlichen Leistungsflüsse am Umspannwerk berücksichtigen und insbesondere dann Strom aufnehmen, wenn lokale Einspeisespitzen den Transformator an seine Belastungsgrenze bringen“. Netzkapazität, die zu vielen Stunden des Jahres ungenutzt bleibe, könne so für den Anschluss zusätzlicher Erzeugungsanlagen verfügbar gemacht werden. Der Verband schätzt, dass sich durch einen derartigen Ausbau Milliardenbeträge einsparen lassen.

Aus Sicht des BSW-Solar müsse das derzeit im Bundestag zur Beratung anstehende Netzpaket dies berücksichtigen. Die Regierung wolle damit den Ausbau erneuerbarer Energien und Speichern stärker mit dem Netzausbau synchronisieren und den Umgang mit Netzengpässen ändern. Der Verband fordert, die vorhandenen Kapazitäten mittels Batteriespeichern und flexibleren Netzbetriebs besser auszuschöpfen. Die derzeitigen Pläne würden große Teile Deutschlands zu Netzengpassgebieten erklären, die den weiteren Ausbau erneuerbarer Energien mit einem in Planung befindlichen Redispatch-Vorbehalt weitgehend unterbinden, erklärt der Verband. Die Lösung sei vielmehr die Digitalisierung vorhandener Netze, die unbürokratische Ausschreibung von intelligenten Speichern an Umspannwerken und das Ausschöpfen freier Kapazitäten.

Die Studie wurde vom BSW-Solar finanziert. In einem ersten Schritt analysierten die Forschenden reale Betriebsdaten von 20 Transformatoren aus 13 Umspannwerken und modellierten darauf aufbauend den möglichen zusätzlichen Photovoltaikausbau in Verbindung mit Großbatteriespeichern. In einem zweiten Schritt wurde das technische Potenzial mithilfe von Ähnlichkeitsanalysen auf 1313 ländliche, stark von erneuerbaren Energien geprägte Umspannwerke in Deutschland hochgerechnet.