Energiespeicher und ihre Schlüsselrolle für die Energiewende

Der Ausbau von grünem Strom schreitet voran. Windenergie- und Solaranlagen speisen Ökostrom jedoch nicht ständig und gleichmäßig ins Netz ein. Je nach Wetter und Tageszeit gibt es starke, natürliche Schwankungen. Um diese auszugleichen, brauchen wir Stromspeicher. Sie machen überschüssigen Strom nutzbar – völlig flexibel und unabhängig vom Wetter. Welche Technologien herrschen vor, wie stellt sich die Situation in Österreich dar und welche Rolle spielen private Stromkunden?

Photovoltaik-Anlagen produzieren in den Mittagsstunden am meisten Strom – der Bedarf ist jedoch in den Morgen- und Abendstunden am höchsten. Wird mehr grüner Strom erzeugt als gerade nötig ist, nehmen Netzbetreiber Windkraftanlagen und Photovoltaikanlagen vom Netz. Damit stabilisieren sie das Stromnetz. Tun sie das nicht, kommt es zu einem Netzfrequenzanstieg und zu einer Überbelastung des Stromnetzes. Insgesamt ein ineffizienter Vorgang, da erneuerbare Energie ungenutzt bleibt. Die Lösung? Energiespeicher!

Früher wurde Strom fast ausschließlich in konventionellen Kraftwerken wie Kohle-, Gas- oder Atomkraftwerken produziert, die rund um die Uhr zuverlässig Strom lieferten. Diese Kraftwerke wurden hoch- oder heruntergefahren, um den Bedarf zu decken, sodass keine Speicher nötig waren.

Energiespeicher bringen Tempo in Energiewende

Um unser Energiesystem künftig in Balance zu halten und die Lücke zwischen Produktion und Verbrauch zu schließen, müssen wir verschiedene Arten von Speichern errichten – von Pumpspeichern über Batterien bis hin zu Elektrolyseuren. Gelingt es nicht, die Kapazität der Stromspeicher rechtzeitig auszubauen, verlangsamt sich das Tempo der Energiewende. Eine sichere Energiewende verlangt deshalb nach leistungsstarken Energiespeichern.

Was ist für eine sichere Stromversorgung nötig?

Völlig egal, ob draußen die Sonne scheint, ob es windstill ist oder Minusgrade hat: Die Lichter gehen nie aus, der Geschirrspüler funktioniert auf Knopfdruck und unser Smartphone ladet problemlos. In unseren Breitengraden ist eine sichere, komfortable Stromversorgung aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Wirtschaftssystem, Gesundheitsversorgung, Verkehrsfluss, Kommunikationstechnik, Wasserversorgung, Bildungssektor oder der Betrieb von Sicherheits- und Rettungsdiensten – Strom ist der allesentscheidende Dreh- und Angelpunkt.

Um eine sichere Energieversorgung zu gewährleisten, braucht es eine Kombination aus gut ausgebauten Stromnetzen, flexiblen Kraftwerken, einer klugen Steuerung des Stromverbrauchs – und leistungsstarken Energiespeichern.

Energiewende ohne Ausbau von Energiespeichern? Fehlanzeige!

Auch die Internationale Energieagentur (IEA) unterstreicht die Schlüsselrolle, die Energiespeichern zukommt, um das globale Energiesystem auf den Weg zu Netto-Null-Emissionen zu bringen.

„Um die weltweite Kapazität erneuerbarer Energien bis 2030 zu verdreifachen und gleichzeitig die Stromsicherheit zu gewährleisten, muss die Energiespeicherung um das Sechsfache erhöht werden. Um die rasche Einführung neuer Photovoltaik- und Windkraftanlagen zu erleichtern, wird die weltweite Energiespeicherkapazität im NZE-Szenario (Netto-Null-Emissionen) bis 2030 auf 1 500 GW erhöht, was dem Ziel des Pariser Abkommens entspricht, den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur bis 2100 auf 1,5 °C oder weniger zu begrenzen.“

Quelle: (IEA) Bericht 2023

Ausbau von Energiespeichern in Österreich

Und in Österreich? Hier besteht Handlungsbedarf. Die Vereinigung „Erneuerbare Energie Österreich“ fordert für das Regierungsprogramm 2024-2029: „Die Erarbeitung einer Stromspeicherstrategie mit ausreichend Speicherkapazitäten und Ausbauplänen, um sowohl kurzfristige Stromspitzen abzupuffern (anstatt Spitzenkappungen zu erzwingen), als auch saisonale Schwankungen auszugleichen.“ Und: „Stromspeicher müssen „front the meter“ von Netzgebühren befreit bleiben, um den Ausbau zu fördern.“

Welche Arten von Energiespeichern gibt es?

Energiespeicher gibt es auf Basis unterschiedlicher Technologie und Größenordnung. Am weitesten verbreitet sind Batteriespeicher. Daneben gibt es aber noch andere Möglichkeiten, Energie zu speichern. Hier ein Überblick über die wichtigsten Energiespeicher:

1. Pumpspeicherkraftwerke
   Derzeit speichern in Österreich in erster Linie Pumpspeicherkraftwerke überschüssigen Strom. Diese Kraftwerke bestehen aus einem Ober- und einem Unterbecken. Wasser wird mit Hilfe von Sonnen- oder Windenergie in ein höher gelegenes Becken gepumpt, wenn Energieüberschuss herrscht. Bei Bedarf fließt es durch Turbinen zurück und erzeugt Strom. Pumpspeicherkraftwerke erzielen in Österreich eine Leistung von 3,4 Gigawatt. Diese geringe Kapazität an Speicherleistung führt zeitweise zu einer absurden Situation: An vielen Tagen fällt der Strompreis um die Mittagszeit ins Negative. Das Stromangebot übersteigt die Nachfrage, so dass Stromanbieter für die Einspeisung ins Netz zahlen müssen.
2. Batteriespeicher
   Batteriespeicher in Form von Lithium-Ionen-Batterien sind die am häufigsten genutzte Form elektrische Energie zu speichern. Energie wird in chemischer Form gespeichert und bei Bedarf wieder in Strom umgewandelt.
   • Markt für Batteriespeicher boomt
     Die Anbieter von Speicherlösungen arbeiten an Innovationen, die die Anschaffungskosten von Lithium-Ionen-Batterien senken sollen. Zudem sind weitere Leistungsverbesserungen, insbesondere in Form von höheren Energiedichten und längerer Lebensdauer in naher Zukunft zu erwarten. Neue Generationen an Batterien wie beispielsweise Redox-Flow-Batterien sind nicht brennbar, lassen sich oft wieder aufladen und haben eine lange Lebensdauer. Die IEA rechnet, dass der Batteriemarkt bis 2030 einen Gesamtwert von weltweit 330 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Allein im Jahr 2023 wurden rund 6 Milliarden US-Dollar an Batterie-Start-ups aus Risikokapital vergeben.
   • Kleine stationäre Batteriespeicher
     Aktuell gibt es in Österreich mehr als 94.000 kleine, private PV-Batteriespeicher. Das bedeutet immerhin eine Speicherleistung von rund 1,3 Gigawattstunden, die direkt durch private Stromkunden möglich ist. Die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien sind seit 2010 um rund 90 Prozent gesunken. Für PV-Anlagen kommen fast ausschließlich Lithium-Ionen-Akkus zur Anwendung. Wichtig für das Gesamtsystem sind aber die großen Batteriespeicher.
   • Großbatteriespeicher
     Großbatteriespeicher sind hochkapazitive Batteriesysteme, die aus vielen einzelnen Batteriezellen, meist Lithium-Ionen-Batterien, bestehen. Sie speichern elektrische Energie in gigantischen Mengen und sind meist in schlichten Containern oder Gebäuden untergebracht. Diese Speicher funktionieren ähnlich wie Akkus: Sie laden sich auf, wenn überschüssiger Strom (z. B. aus Solar- oder Windkraft) verfügbar ist, und geben ihn ab, wenn das Netz mehr Energie benötigt. Während vor allem in den USA und China fleißig kolossale Energiespeicher aufgestellt werden, geht man es hierzulande langsam an. Großbatterien sind in Österreich noch selten anzutreffen. Im Juli 2024 erfolgte im steirischen Fürstenfeld der Spatenstich zum bis dato größten Batterie-Stromspeicher Österreichs. Mit einem Speichervolumen von 24.000 kWh und einer Leistung von 12.000 kW soll er in der Lage sein, Strom für 2000 Haushalte zu speichern.
3. Wasserstoffspeicher
   Wasserstoffspeicher speichern Energie in Form von Wasserstoff, der durch Elektrolyse mit Hilfe eines Elektrolyseurs aus Wasser gewonnen wird. Der Wasserstoff wird später in Strom oder Wärme umgewandelt oder direkt als Brennstoff genutzt.Ein bemerkenswertes Beispiel ist der weltweit erste geologische Wasserstoffspeicher in Gampern (Oberösterreich). Er wurde 2023 von der RAG Austria AG in einer ausgeförderten unterirdischen Erdgaslagerstätte in Betrieb genommen und ist unter dem Namen „Underground Sun Storage“ bekannt.
4. Schwungradspeicher
   Schwungradspeicher speichern Energie in Form von Rotationsenergie, indem ein schweres Schwungrad mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird. Wird Energie benötigt, wird die Rotationsenergie des Schwungrads in elektrische Energie umgewandelt. Sie sind besonders schnell einsetzbar, langlebig und eignen sich hervorragend zur Stabilisierung von Stromnetzen bei kurzfristigen Schwankungen.
5. Druckluftspeicher
   Druckluftspeicher speichern Energie, indem sie Luft mit überschüssigem Strom in ehemalige Gaskavernen oder unterirdische Salzstöcke pressen. Bei Bedarf fließt die Druckluft durch eine Turbine wieder ab und erzeugt dabei Strom.

Zukunft der Batteriespeicher in Österreich: Wohin geht die Reise?

Fest steht: In Österreich wird sich bis 2040 der Strombedarf verdoppeln. Die Leistung muss sich also verdreifachen – eine Herkulesaufgabe, die nur mit vereinten Kräften zu stemmen ist. Anlässlich des 8. Kongresses der E-Wirtschaft im September 2024 erklärt Michael Strugl, Präsident von Oesterreichs Energie : „Es ist nichts weniger als ein kompletter Umbau des Energiesystems – eine Operation am offenen Herzen.“

Ein Ausbau erneuerbarer Energiequellen, Versorgungssicherheit durch starke Netze, Speicher und Flexibilität seien dafür nötig. „Wir brauchen nicht nur mehr Leistung, wir brauchen steuerbare Leistung.“ Strugl will daher in Speicher, Pumpkraftwerke und auf längere Sicht in Elektrolyseure investieren. Mehr als 100 Milliarden Euro sind dafür nötig.

Insgesamt also noch ein langer Weg, bis wir das Potenzial erneuerbarer Energien optimal ausschöpfen und unser Stromnetz nachhaltiger gestaltet ist.

Was bedeutet das für best connect Mitglieder?

Die Zukunft innovativer Stromspeicher-Technologie hat nicht erst begonnen. Wir sind mittendrin.

Die gute Nachricht für inzwischen fast 16.000 best connect Mitglieder: Unabhängig vom Energiespeicher-Ausbau profitieren Sie 365 Tage im Jahr vom günstigsten Strompreis! Schluss mit zeitintensiven Tarifvergleichen. Nützen Sie die smarte Power unseres Experten-Teams und melden Sie sich hier für eine Mitgliedschaft an!