Gastautor Dr. Arnim Wauschkuhn (EnBW Energie Baden-Württemberg AG)

25.01.2018

Stromspeicher – ein zentrales Element in der dezentralen Energiewelt

Ein leichtes Surren ist zu hören – mehr nicht. Rund um die zwei Batteriecontainer am Kraftwerksstandort der EnBW in Heilbronn herrscht rege Betriebsamkeit. Seit dieser Woche werden die 768 Batteriemodule immer wieder mit Strom geladen und entladen, um sämtliche Funktionalitäten zu testen. Auf der Fläche direkt hinter der Pforte ist die Energiewende direkt zu fassen. In unmittelbarer Nachbarschaft zum Klinkerbau mit den typisch roten Backsteinen aus der Wirtschaftswunderzeit ist in den letzten sechs Monaten ein Standort für ein Batteriesystem erwachsen – die Kraftwerksbatterie.

Bild: Batterie Hintergrund, Stromspeicher – ein zentrales Element in der dezentralen Energiewelt

Nicht entweder oder, sondern sowohl als auch

Vor einigen Jahren war dieser Schritt nur für eingefleischte Spezialisten ein denkbares Szenario. Wie für alle anderen großen Versorger auch, war für die EnBW das Speichern von Strom in großen Pumpspeicherwerken der einzig wirtschaftliche Weg. So betreibt die EnBW direkt oder über Beteiligungen alleine in Baden-Württemberg an drei Standorten auf der Schwäbischen Alb sowie im Schwarzwald große Speicherwerke. Diese Anlagen passen ideal zum stark zentral organisierten Energiesystem der Vergangenheit. Auch zukünftig ist zu erwarten, dass die eher großen Pumpspeicherwerke eine wichtige Rolle für weiter bestehende konventionelle große Kraftwerke, aber auch für Offshore-Windanlagen spielen werden. Bei der EnBW wird weiter intensiv an der Optimierung, Modernisierung und Erweiterung dieser Anlagen und Standorte gearbeitet.

Neue Herausforderungen brauchen neue Lösungswege – die Kraftwerksbatterie Heilbronn GmbH

Vor rund drei Jahren hat sich ein kleines Team bei EnBW mit der Frage beschäftigt, welche Rolle Batterien im dezentralen Energieversorgungssystem ab wann spielen werden. Der gefundene Ansatz war so simpel wie naheliegend: Batterien sind wahnsinnig schnell und präzise, haben aber Nachteile was die Ausdauer (Kapazität) angeht. Damit sind sie genau das fehlende Puzzlestück, denn sie sind der ideale Partner für Erzeugungsanlagen (konventionell wie erneuerbar) und Netzinselsysteme (physische Inseln, entfernte Netzregionen oder aber Arealnetze).

Mit großen Batteriesystemen hatten wir uns bei der EnBW aber noch nicht intensiv beschäftigt. So war uns bewusst, dass es sinnvoll ist, diesen Weg gemeinsam mit einem Technologieunternehmen zu gehen. Für das neue Puzzlestück der Energiewende kooperiert die EnBW eng mit der Robert Bosch GmbH. Denn schon in den ersten Gesprächen mit Bosch wurde deutlich, dass beide Unternehmen bei dem Thema Batterien in der Energieversorgung gleich „ticken“. Zu diesem Zweck wurde die Kraftwerksbatterie Heilbronn GmbH – ein Unternehmen von EnBW und Bosch – (www.kraftwerksbatterie.de) gegründet. In einem ersten Schritt investieren beide Unternehmen gemeinsam Kapital in die Batterielösung und teilen sich somit die Chancen und Risiken. Als Partner bringen beide ihre Expertise (Bosch: Technologie, Elektronik, Steuerung, Software und Batterie-Know-how; EnBW: Energiewirtschaft, konventionelle und erneuerbare Erzeugung sowie Betrieb komplexer Energiesysteme) in das Unternehmen ein. Und so schaffen wir eine unternehmerische „Combined Intelligence“, durch die völlig neue Möglichkeiten entstehen. Als Investitionspartner verfolgen wir die gleichen Interessen und versuchen stets die maximale Chance mit dem minimalen Risiko zu kombinieren. Dies ist natürlich nur in enger und vertrauensvoller Zusammenarbeit möglich.

Bild: Batterie, blauer Himmel, zugehörig zum Artikel "Stromspeicher – ein zentrales Element in der dezentralen Energiewelt"

Bereitstellung von dezentraler Regelenergie

Bei der Stromerzeugung haben Wind- und PV-Anlagen, die volatil einspeisen, eine zunehmende Bedeutung und werden sukzessive Systemverantwortung übernehmen. Hierzu ist das Zusammenspiel der fluktuierenden Erzeugung mit der Last und der steuerbaren konventionellen Erzeugung von großer Bedeutung. Die Einsatzzeiten konventioneller Kraftwerke werden zwar zunehmend geringer, ihr Betrieb verlangt aber mehr Flexibilität. Das macht Flexibilität zu einem wesentlichen Eckpfeiler einer zuverlässigen und zukunftsorientierten Stromversorgung. Im Zusammenspiel der unterschiedlichen Energiequellen tragen effiziente Batteriesysteme dazu bei, Ungleichgewichte zwischen Erzeugung und Last auszugleichen. Als effiziente Technologie leisten sie somit einen wesentlichen Beitrag zur flexiblen und nachhaltigen Stromversorgung.

Ein Beispiel ist die Erbringung von Regelenergie, die im System notwendig wird, wenn etwas anders läuft als geplant. Heute erbringen vornehmlich große Kraftwerke Regelenergie – sie stützen damit das Stromnetz und sichern eine hohe Versorgungszuverlässigkeit. Mit der Energiewende geht eine grundlegende Umgestaltung unseres Energiesystems hin zu deutlich mehr Dezentralität einher. Dies erfordert neue Lösungsansätze. Ein solcher Ansatz ist der Einsatz von Batteriesystemen zur Bereitstellung von Regelenergie als ein Anwendungsfall im Energiesystem. Weitere Anwendungsfälle sehen wir in der Verknüpfung von Batteriesystemen mit Erneuerbaren Erzeugungsanlagen und industriellen sowie kommunalen Energiesystemen – oder allgemeiner gesagt mit der dezentralen Energiewelt.

Unsere Lösung am Beispiel der Batterieanlage in Heilbronn

Zur Flexibilitätssteigerung von konventionellen Kraftwerksstandorten kombinieren wir diese mit einem Batteriespeicher und schaffen so eine intelligente und integrierte Gesamtlösung. Am Kraftwerksstandort Heilbronn wurde von der Kraftwerksbatterie Heilbronn GmbH ein Batteriespeicher mit folgenden Komponenten realisiert:

  • 2 x Container mit je 2,8 MWh Lithium Ionen Batterien
  • 6 x 900 kW Wechselrichter
  • 6 x 1000 kVA Transformatoren
  • Netzanschluss und Fundamente
  • Optimierte Gesamtsystemregelung

Die Lösung trägt der Herausforderung Rechnung, Primärregelleistung flexibel bereitzustellen. Zudem steht der Speicher für weitere Vermarktungsoptionen an den Energiemärkten bereit. Perspektivisch ist auch die Verknüpfung mit angrenzenden Industriekunden oder erneuerbaren Energieanlagen denkbar. Im Auftrag der Kraftwerksbatterie Heilbronn GmbH übernimmt Bosch neben der Lieferung des Batteriesystems inklusive Wechselrichter und Batteriesteuerung auch den technischen Betrieb der Batterieanlage. Die EnBW realisiert den Netzanschluss und die Integration in das Kraftwerk. Zudem vermarktet die EnBW den Speicher an den Energiemärkten.

Bild: Überblick über die Kraftwerksbatterie-Anlage Heilbronn

Überblick über die Kraftwerksbatterie-Anlage Heilbronn.