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Zuwachs bei stationären Batteriespeichern

Jülich / Aachen, 6. April 2020 – Nicht nur die Zahl der Elektroautos und E-Bikes, auch die Menge der stationär verbauten Batteriespeicher ist in Deutschland in den letzten Jahren sprunghaft gestiegen. Das zeigt eine umfassende Analyse von JARA-ENERGY, dem gemeinsamen Energieforschungsverbund des Forschungszentrums Jülich und der RWTH Aachen. Die meisten stationären Batterien wurden demnach privat als Stromspeicher für Photovoltaikanlagen angeschafft. Zusammen kamen sie mit etwa 930 MWh im Jahr 2018 auf eine Kapazität, die der eines mittelgroßen Pumpspeicherkraftwerks entspricht. Ein deutliches Plus gab es auch bei stationären Großbatteriespeichern, deren Kapazität 2018 bei rund 550 MWh lag und die vorrangig zur Stabilisierung der Stromnetze eingesetzt werden.

Zeitlicher Verlauf HeimspeicherZeitlicher Verlauf der geschätzten Kapazität von stationären Batteriespeichern im Heimbereich
Copyright: RWTH Aachen / Figgener in Anlehnung an DOI: 10.1016/j.est.2019.101153

„Die Datenlage zu stationären Batteriespeichern war bis jetzt recht lückenhaft. Wir haben Daten aus verschiedenen Studien und Datenbanken vereint, und damit eine solide Datenbasis für aktuelle und zukünftige Studien geschaffen, die einmal jährlich auf den neuesten Stand gebracht werden wird“, erklärt Dr.-Ing. Martin Robinius vom Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-3) des Forschungszentrums Jülich.

Die gemeinsame Untersuchung von Wissenschaftlern der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich zeigt, dass Speicherlösungen mit Batterien für stationäre Anwendungen immer mehr an Bedeutung gewinnen. Keine andere stationäre Speichertechnologie hat in Deutschland zuletzt mehr Umsatz erwirtschaftet. 2018 übertrafen die Umsätze erstmals die im Bereich der Pumpspeicherkraftwerke, wobei beide Technologien zusammen etwa 75 Prozent des gesamten Marktes für stationäre Energiespeicher abdecken.

Solarstromspeicher im Trend

„Eine wichtige Rolle für den Zuwachs von Heimspeichern spielt die Photovoltaik. In den letzten fünf Jahren des Beobachtungszeitraums haben sich die Kapazitäten der Solarstromspeicher-Neuinstallationen in etwa verzehnfacht und wir gehen davon aus, dass wir auch in diesem Jahr noch ein solides Marktwachstum analog zum PV-Markt sehen werden. Dennoch machen uns die sinkenden Einspeisevergütungen für PV-Anlagen Sorgen, da mit diesen die Wirtschaftlichkeit von PV-Anlagen abnimmt. Diese sinkende Wirtschaftlichkeit lässt einen Rückgang des PV-Markts im Kleinanlagensegment erwarten“, erklärt Prof. Dirk Uwe Sauer vom Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA) der RWTH Aachen.

Regionale UnterschiedeWie bei den PV-Anlagen kommt es auch bei der Installation von stationären Batteriespeichern zu regionalen Unterschieden. Die meisten Speicher (links: in absoluten Zahlen, rechts: pro 100.000 Gebäude) stehen im sonnenreichen und wohlhabenden Süden Deutschlands, wo häufig gute Voraussetzungen für PV-Anlagen vorherrschen.
Copyright: RWTH Aachen / Figgener in Anlehnung an DOI: 10.1016/j.est.2019.101153

Insgesamt rund 125.000 Heimspeicher haben die Forscher für das Ende des Jahres 2018 registriert. Seit die Einspeisevergütung im Jahr 2012 unter den Verbraucherpreis fiel, nimmt die Zahl der privaten Stromspeicher beständig zu. 11 Cent bekamen Privatleute 2018 durchschnittlich für jede Kilowattstunde gutgeschrieben, die sie von ihrer PV-Anlage ins öffentliche Netz einspeisten. Um die gleiche Menge als Verbraucher aus dem Netz zu beziehen, mussten sie dagegen im Schnitt an die 30 Cent zahlen.

„Prinzipiell ist es daher erst einmal günstig, den Eigenverbrauch so hoch wie möglich zu halten. Die aktuelle Preisdifferenz allein reicht allerdings nicht aus, um den Zuwachs bei den stationären Energiespeichern zu erklären. Für die Anschaffung spielen vor allem weitere Gründe eine Rolle wie etwa eine größere Unabhängigkeit von Energieversorgern in Erwartung steigender Strompreise und der Wille, einen eigenen Beitrag zum Gelingen der Energiewende zu leisten“, konstatiert Jan Figgener, Projektleiter am ISEA.
Begünstigt wurde die Entscheidung zusätzlich durch fallende Preise für Lithium-Ionen-Heimspeicher, die innerhalb weniger Jahre um 50 Prozent von über 2.000 Euro auf rund 1.150 Euro pro Kilowattstunde gesunken sind.

Zeitlicher Verlauf Heimspeicher-TechnologienZeitlicher Verlauf der eingesetzten Batterie-Technologien im Heimbereich
Copyright: RWTH Aachen / Figgener in Anlehnung an DOI: 10.1016/j.est.2019.101153

„Die Entwicklung geht nicht zuletzt auch auf die staatliche Förderung zurück, die gerade in den ersten Jahren den Markt als Anreizprogramm angekurbelt hat“, erklärt Jan Figgener von der RWTH Aachen. „In den Anfangsjahren zwischen 2013 und 2015, als die Preise noch recht hoch waren, wurde mehr als jede zweite Anlage durch KfW-Kredite begünstigt. Danach, nachdem die Förderung aufgrund fallender Preise zurückgeschraubt wurde, sank dieser Anteil an geförderten Neuinstallationen kontinuierlich bis zum Jahr 2018 auf etwa 5 Prozent.“

In den meisten Fällen, rund 90 Prozent, wurden die Batteriespeicher direkt zusammen mit einer neuen Photovoltaik-Anlage installiert. Nur in rund 10 Prozent der Fälle wurden bestehende PV-Anlagen nachgerüstet. Mehr als jede zweite PV-Anlage mit einer Spitzenleistung bis 30 kWp wurde zuletzt direkt in Kombination mit einem Batteriespeicher installiert.

Die Experten der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich (IEK-3) gehen davon aus, dass der Trend weiter anhält. Bis Ende 2019 sollte eine Kapazität von 1.400 MWh im Heimspeichersegment erreicht worden sein. Das legen neuere Daten für das Jahr 2019 nahe, die in Kürze als Update der Publikation im Journal of Energy Storage (DOI: 10.1016/j.est.2019.101153) erscheinen werden.

Starker Anstieg bei Großbatteriespeichern

Auch bei den Großbatteriespeichern gab es in den letzten Jahren einen starken Anstieg zu verzeichnen. Vorrangige Anwendung ist hier mit 92 Prozent die Stabilisierung der Stromnetze.

Zeitlicher Verlauf GroßbatteriespeicherZeitlicher Verlauf der installierten Kapazität von stationären Großbatteriespeichern (links: Batterie-Technologien, rechts: Anwendungsbereiche)
Copyright: RWTH Aachen / Figgener in Anlehnung an DOI: 10.1016/j.est.2019.101153

„Stationäre Batteriespeicher können am schnellsten auf Frequenzschwankungen reagieren. Wir gehen allerdings davon aus, dass die rasante Entwicklung in diesem Bereich bereits einen Sättigungspunkt erreicht hat und sich in den nächsten Jahren in der bisherigen Dynamik nicht weiter fortsetzen wird“, erklärt Dr.-Ing. Martin Robinius vom Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-3) des Forschungszentrums Jülich.

Großes Potenzial für stationäre Batterien sieht er dagegen in anderen industrielle Anwendungen: etwa in Smart Grids von Unternehmen, die verstärkt auf eine autarke Energieversorgung setzen, oder als Pufferspeicher für die Schnellladung von Elektroautos. Dr. Peter Stenzel (auch IEK-3) Co-Autor der Studie ergänzt: „Wir erwarten, dass dieser Markt in den nächsten Jahren noch deutlich wachsen wird, wenn Unternehmen anfangen, das Potenzial von Batteriespeichern in diesen Anwendungen zu erkennen.“

Batterie-Speicherkraftwerk SchwerinBatterie-Speicherkraftwerk Schwerin
Copyright: Enyavar (CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)

Originalpublikation:

The development of stationary battery storage systems in Germany – A market review
Jan Figgener, Peter Stenzel, Kai-Philipp Kairies, Jochen Linßen, David Haberschusz, Oliver Wessels, Georg Angenendt, Martin Robinius, Detlef Stolten, Dirk Uwe Sauer
Journal of Energy Storage (June 2020), DOI: 10.1016/j.est.2019.101153

Weitere Informationen:

Institut für Energie- und Klimaforschung, Techno-ökonomische Systemanalyse (IEK-3), Forschungszentrum Jülich

Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik, RWTH Aachen

JARA-ENERGY

Ansprechpartner:

Jan Figgener
Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik, RWTH Aachen
Tel.: +49 241 80 49312
E-Mail: jan.figgener@isea.rwth-aachen.de

Dr.-Ing. Martin Robinius
Institut für Energie- und Klimaforschung, Techno-ökonomische Systemanalyse (IEK-3), Forschungszentrum Jülich
Tel.: +49 2461 61-3077
E-Mail: m.robinius@fz-juelich.de

Dr.-Ing. Peter Stenzel
Institut für Energie- und Klimaforschung, Techno-ökonomische Systemanalyse (IEK-3), Forschungszentrum Jülich
Tel.: +49 2461 61- 6556
E-Mail: p.stenzel@fz-juelich.de

Pressekontakt:

Tobias Schlößer
Unternehmenskommunikation, Forschungszentrum Jülich
Tel.: +49 2461 61-4771
E-Mail: t.schloesser@fz-juelich.de