Was sind Energiespeicher – und wie funktionieren sie?
Energiespeicher machen Strom zeitversetzt nutzbar: Sie nehmen Energie auf, wenn mehr produziert als verbraucht wird, und geben sie wieder ab, sobald der Bedarf steigt. Batteriespeicher auf Basis von Lithium-Ionen-Zellen dominieren derzeit den Markt. Sie speichern Strom durch elektrochemische Prozesse, bei denen sich Lithium-Ionen zwischen zwei Elektroden hin- und herbewegen. Diese Methode bietet hohe Wirkungsgrade von bis zu 90 %, sodass nur ein geringer Teil der Energie beim Speichern und Entladen verloren geht.
In der Praxis kommen sie meist als modulare Großspeicher zum Einsatz – industriell betriebene Containeranlagen, die aus Hunderten von Batteriemodulen bestehen. Zunehmend verbreitet sind auch sogenannte Hybridlösungen: Speicher, die gemeinsam mit einer Photovoltaik-Anlage an einem Standort betrieben werden. Das senkt die Kosten für Bau und Netzanschluss – und ermöglicht eine abgestimmte Einspeisung des erzeugten Stroms. Andere Speichertechnologien wie Pumpspeicherkraftwerke oder Wasserstoffsysteme spielen vor allem bei der saisonalen Langzeitspeicherung eine Rolle. Für kurzfristige Stromverschiebungen – etwa im Tagesverlauf – sind sie bislang weniger geeignet.
Warum wir Energiespeicher brauchen
Mit jedem neuen Windrad und jeder zusätzlichen Photovoltaik-Anlage steigt der Bedarf an Speicherlösungen. Denn Strom aus erneuerbaren Energien entsteht nicht dann, wenn er gebraucht wird – sondern wenn die Sonne scheint und der Wind weht. Vor allem mittags, wenn Solaranlagen auf Hochtouren laufen, ergibt sich häufig ein Stromüberschuss. Dann fällt der Börsenpreis rapide – zeitweise sogar ins Negative. In solchen Momenten drohen Netzüberlastungen, Anlagen werden abgeregelt – emissionsfreier Strom geht ungenutzt verloren.
Abends hingegen, wenn der Verbrauch ansteigt, liefern Solaranlagen keinen Strom mehr. Ohne Speicher muss dann auf konventionelle Energieträger zurückgegriffen werden. Das ist ineffizient und für den Klimaschutz eine verpasste Chance. Genau hier kommen Batteriespeicher ins Spiel: Sie fangen die Mittagsüberschüsse auf und geben sie gezielt in den Abendstunden oder bei Netzengpässen ab. So machen sie erneuerbare Energie steuerbar, stabilisieren das Netz und verringern die Abhängigkeit von fossiler Reserveenergie.
Energiespeicher im Einsatz: zwischen Potenzial und Grenzen
Auf dem Weg zur Integration erneuerbarer Energien in die Stromversorgung leisten Energiespeicher einen essenziellen Beitrag. Doch trotz aller Vorteile bleiben Herausforderungen. Noch sind Speicher teuer in der Anschaffung – und ihre Betriebsmodelle oft komplex. Wann sich Energiespeicher-Projekte amortisieren, ist pauschal nicht absehbar. Denn sie erzielen Einnahmen durch Arbitrage, also den Einkauf von Strom zu günstigen Zeiten und den Verkauf bei höheren Preisen. Doch dieser marktgetriebene Ansatz ist nicht immer im Sinne des Stromnetzes. Aus Netzsicht wäre es oft hilfreicher, Speicher gezielt dort zu betreiben, wo Netze schwach oder instabil sind – auch wenn das betriebswirtschaftlich weniger attraktiv ist. Genau dieser Zielkonflikt zwischen Markt- und Netzlogik stellt die Branche derzeit vor ein zentrales Dilemma. Hinzu kommt: Reagieren zu viele Speicher auf dieselben Preissignale, kann es zu einer Kannibalisierung der Erlöse kommen. Wenn etwa alle gleichzeitig einspeisen, fällt der Börsenpreis – und mit ihm der Gewinn.
Ein Blick nach vorn: neue Lösungen, neue Chancen
Trotzdem schreitet die Entwicklung voran, und viele der offenen Fragen lassen sich perspektivisch lösen. Während technologische Innovationen die Speicher zunehmend effizienter machen, senken neue Vergütungsmodelle die Planungs- und Marktpreisrisiken für Projektentwickler und Investoren. Zwei Begriffe gewinnen dabei an Bedeutung: Capacity Purchase Agreement (CPA) und Power Purchase Agreement (PPA), speziell für Speicher.
- CPA: Auch „Tolling“ genannt, bezeichnet eine feste, garantierte Vergütung pro Megawatt installierter Leistung. Dabei wird die Kapazität eines Speichers einem Dritten zur Verfügung gestellt, der über die Ressourcen entscheidet und die Vermarktung übernimmt.
- PPA: ist ein langfristiger Stromabnahmevertrag, durch den der gespeicherte und später eingespeiste Strom zu vereinbarten Konditionen vermarktet wird – etwa über einen Fixpreis oder eine indexbasierte Preisformel. Dieses Modell findet im Bereich Photovoltaik bereits breite Anwendung.
Fazit: Der Hype um Speicher ist berechtigt – wenn man ihn richtig einordnet. Sie sind kein Allheilmittel, aber ein unverzichtbarer Baustein auf dem Weg zu einem stabilen, klimaneutralen Energiesystem. Je klarer ihr Nutzen wird, desto mehr Projekte werden folgen – in Deutschland und weltweit.
Quellen: Battery Charts, European Association for Storage and Energy (EASE), pv magazine Podcast, Fraunhofer ISE, Aurora Energy Research, LCP Delta, hep solar
