Wie können die Ökostrommengen des Nordens wirtschaftlich genutzt werden?

Bild: iStock, JakeOlimb

Rund um die Uhr speichern Gigabatterie sichert Netzstabilität

25.06.2020

In der Uckermark ist ein 31,6-MWh-Lithiom-Ionen-Batterie-System mit dem Umspannspannwerk Cremzow vernetzt. Die Speichertechnik nimmt überschüssigen Ökostrom auf, speist ihn bei Bedarf ins Netz und beweist: Lokal funktioniert die Energiewende. Das kann auch im großen Stil gelingen.

Die dünnbesiedelte Uckermark im Nordosten von Brandenburg bietet ideale Voraussetzungen, erneuerbare Energie zu erzeugen. Die Offshoreparks sind quasi in Sichtweite, während auch auf dem flachen Land vielerorts sofort Windräder in den Blick geraten. Längst im Fokus steht jedoch das damit verbundene Dilemma: Der Norden produziert viel Windenergie, die den Bedarf der Region weit übersteigt. Den Strom könnten die geplanten Südlink und Südostlink ab 2026 beziehungsweise 2025 Richtung Bayern transportieren, wo der Bedarf besteht. Allerdings sind beide Stromtrassen umstritten und Klagen gegen sie angekündigt. Deshalb betrachtet die Bundesnetzagentur den Zeitplan als ambitioniert. Es muss also ein anderer Ansatz her, die Ökostrommengen, die sich im Norden zur falschen Zeit erzeugen lassen, wirtschaftlich zu nutzen. Das führt automatisch zu einer Zwischenspeicherlösungen, die grüne Energie on demand liefert.

Vorzeigeobjekt Verbundkraftwerk

Genau dieses Anliegen verfolgte ein Projektkonsortium im Cremzow. Kooperiert haben der regionale Energieversorger Enertrag, Enel Green Power, eine Tochter des italienischen Energiekonzerns Enel, und Leclanché, ein Schweizer Anbieter für Batterietechnik. Ihr Ziel: Das Vernetzen der 250 Windräder und Solaranlagen sowie eines Wasserstoffspeichers, die Enertrag in der Uckermark betreibt, mit einer Gigabatterie zu einem Verbundkraftwerk. Energieanlagen und Speicher sollen im Zusammenspiel für Strom rund um die Uhr sorgen. Für die Installation beauftragte Leclanché den Energietechnikspezialisten Omexom, der zur Unternehmensgruppe Vincies Energies Deutschland gehört.

Auf 1.500 Quadratmetern reihen sich Betonstationen aneinander, wobei sich in zehn der Stationen die Batterietechnik befindet. Die externe Verkabelung führt zum Umrichter, der den abfließenden Batteriestrom wechselgerichtet auf Mittelspannung hochtransformiert und über eine elfte Station, eine Mittelspannungsübergabestation, zum nahegelegenen Umspannwerk Cremzow leitet. Zusätzlich hat Omexom eine Eigenbedarfstrafostation eingerichtet, welche die Leittechnik vor Ort mit der notwendigen Energie versorgt. Um die vor Ort benötigten Verkabelungen der Stationen frühestmöglich abzuschließen, wurde das Netzwerk von Vinci Energies Deutschland aktiv: Die Monteure der Marke Actemium unterstützten die Kollegen der Omexom und sorgten dafür, dass der angesetzte Zeitplan eingehalten werden konnte.

Die Gigabatterie ging im Mai 2019 an den Start, leistet 22 MW und hat eine Kapazität von 31,6 MWh. Sinkt die Netzfrequenz, gibt die Batterie Strom ins Netz. Ist zu viel Energie im Netz, speichert die Batterie diese. Das alles passiert automatisch, und wird von der Leitwarte überwacht. Der Großbatteriespeicher dient nicht nur als Leistungspuffer, sondern stabilisiert das öffentliche Stromnetz.

Zukunftslösung Zwischenspeicher

Die Batterietechnik, die in Cremzow in Betrieb ist, verfügt im Vergleich zu Kraftwerken nur über elektronische Bauteile. Das hat den Charme, dass sich Gigaspeicher in Sekunden vom Laden auf Einspeisen umschalten lassen. Sie wirken sofort einem volatilen Netz entgegen. Diese Netzstabilisierung gewinnt perspektivisch immens an Bedeutung – schon allein, wenn sich die Elektromobilität so verbreitet, wie es Politik und Wirtschaft wollen. Bei Millionen dieser Stromabnehmer wäre abends und nachts schnell zu wenig Energie im Netz. In solchen Situationen könnten Gigaspeicher die Versorgung gewährleisten. Da können selbst die schnell anfahrenden Gaskraftwerke nicht mithalten, die heute für die Versorgungssicherheit vorgehalten werden. In Zukunft werden die Gaskraftwerke als Reserve nicht ausreichen.

Insbesondere bei einem Blackout würde sich die Schnellstartfähigkeit noch auszahlen. So lässt sich ein Großspeicher wie in Cremzow als einer der Großerzeuger einsetzen, die den nötigen Schwarzstart realisieren. Dafür prädestiniert ihn seine Leistung von 22 Megawatt, wobei seine Kapazität von 31,6 Megawattstunden reichen würde, knapp anderthalb Stunden maximal Leistung abzugeben. Dann ist er leer. Ein Gaskraftwerk käme erst ins Spiel, wenn die Netzspannung stabil wieder anliegt.

Die Extreme – zu viel oder zu wenig Energie im Netz – werden sich durch das vorgesehene Abschalten der letzten Großerzeuger, also der Kern-, Steinkohle- und später noch der Braunkohlekraftwerke, zuspitzen. Netzstabilität verspricht bloß das verlustarme Zwischenspeichern im großen Stil. Erst das sichert die Energiewende ab. In Frage kommen Lithium-lonen-Batterien für eine längere Übergangsphase, da sich bei Wasserstoffspeichern noch nicht der Durchbruch zur Effizienz abzeichnet. Die Batterietechnik speichert verlässlich und sicher Energie, sie ist nicht explosiv, nur in Maßen brennbar und sehr gut zu managen. Die Batterietechnik ist daher prädestiniert, die Basis für die Energiewende zu schaffen, da sie lange Energie ohne große Verluste speichert und flexible nach Bedarf Storm ins Netz einspeist.

Energiewende ins Große übertragen

Die Gigabatterien von Cremzow zeigen im Kleinformat, wie die Energiewende im Großen funktionieren kann. In die Anlage hat das Konsortium 17 Millionen Euro investiert. Eine Förderung floss nicht. Die günstige Konstellation aus lokalem Betreiber, Schweizer Batteriehersteller und europäischem Energiekonzern wird sich so selten für ähnliche Projekte ergeben. Die lassen sich nur wirkungsvoll anschieben, wenn die Politik Förderprogramme auflegt. Denn was potenzielle Investoren in die Batterietechnik – und somit in die Energiewende – abschreckt: Heute kann keiner genau sagen, ob die Zellen tatsächlich 20 Jahre durchhalten und 15.000 Ladezyklen schaffen. Gefördert werden sollten neben der Installation auch die Entwicklung, die bei den Lithium-Ionen-Zellen längst noch nicht ausgereizt ist.

Bildergalerie

  • Die 22-MW-Gigabatterie stabilisiert seit Mai 2019 das Netz, indem sie etwa bei sinkender Netzfrequenz Strom ins Netz abgibt.

    Bild: Omexom

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