Von sehr klein bis sehr groß

Batterien und Stromspeicher

Auf der Fachmesse EES Europe im Rahmen der The Smarter E war eine beeindruckende Bandbreite an Stromspeichersystemen zu sehen. Als Teil des jeweiligen Gesamtenergiesystems tragen sie zur Rund-um-die Uhr-Versorgung mit erneuerbaren Energien bei.

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Mit 3.000 Ausstellern aus 55 Ländern und 110.000 Besuchern aus 176 Ländern war die Messe komplett ausgebucht. Bild: Solar Promotion
Mit 3.000 Ausstellern aus 55 Ländern und 110.000 Besuchern aus 176 Ländern war die Messe komplett ausgebucht. Bild: Solar Promotion

Vom Mini-Speicher für das Steckersolargerät über Heim- und Gewerbespeicher bis hin zum Batteriekraftwerk mit 200 MWh Speicherkapazität: Produkte und Lösungen für die Stromspeicherung sind zweifellos vorhanden. Zu sehen war dies auf der Fachmesse EES Europe, einer von vier Einzelmessen der Großveranstaltung The Smarter E im Juni in München.

Die Veranstalter konnten Rekordzahlen vermelden und sie feierten das zehnjährige Jubiläum der EES, deren Abkürzung für Electrical Energy Storage steht. Neben den Produktneuheiten standen die sektorenübergreifende Vernetzung der Einzelkomponenten, Digitalisierung und Flexibilisierung im Mittelpunkt.

Als „größte Messeallianz der Energiewirtschaft“ bezeichnet Markus Elsässer, Geschäftsführer des Veranstalters Solar Promotion, die The Smarter E Europe. Unter dieser Dachmarke finden neben der EES auch die Fachmessen Intersolar, Power2Drive und EM-Power in der Messe München statt. Und die war in diesem Jahr komplett ausgebucht. Rund 3.000 Aussteller aus 55 Ländern präsentierten Angebote für die „24/7-Versorgung“ mit erneuerbaren Energien für Strom, Wärme und Mobilität. 110.000 Fachbesucher aus 176 Ländern schoben sich durch 19 überhitzte Hallen.

Die EES mit Angeboten rund um Batterien und Energiespeichersysteme belegte nun schon fünf Messehallen. Dazu kamen zahlreiche Speichersysteme in anderen Hallen, z. B.bei den Wechselrichterherstellern, aber auch bei Modulherstellern, von denen sich immer mehr als Anbieter von Komplettlösungen positionieren.

Speicher und Netze sind zentral

Der Ausbau der Infrastruktur mitsamt Energiespeichern und Netzen ist der Schlüssel zur Energieversorgung mit erneuerbaren Energien, war in der Eröffnungspressekonferenz mehrfach zu hören. Entsprechend wächst der Markt, über den Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes Solarwirtschaft (BSW-Solar), informierte. Von 2022 auf 2023 hat sich der Zubau von Photovoltaikanlagen in Deutschland verdoppelt, vergangenes Jahr wurden rund 15 GW PV-Leistung neu installiert. Ähnlich sieht es bei den Stromspeichern aus. Laut BSW-Solar stieg die Zahl der insgesamt installierten Stromspeicher in Deutschland von 624.000 im Jahr 2022 auf 1.197.000 im vergangenen Jahr. Die Erhebung basiert auf Schätzungen des Verbandes und dem Marktstammdatenregister. Körnig geht davon aus, dass mittlerweile fast jede neue Photovoltaikanlage zusammen mit einem Speichersystem installiert wird.

Bewährte und neue Zelltechnologien

Ob groß oder klein, Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4) ist nach wie vor die führende Zelltechnologie, was mit der höheren Sicherheit begründet wird. Allerdings ist die Abhängigkeit von Lieferanten z. B. von Lithium, Kobalt, Nickel und Graphit aus Ländern wie China, Bolivien, Australien und dem Kongo groß. Auch die Verfügbarkeit und die Preise schwanken. Zudem werden die Abbaubedingungen, auch unter sozialkritischen Aspekten, bemängelt. Aus diesen Gründen werden Alternativen zu den etablierten Lithium-Ionen-Speichern gesucht.

Eine solche sind Redox-Flow-Batterien, die bereits marktreif sind. Auch als Flüssigbatterien bezeichnet, arbeiten die Batterien mit flüssigen Elektrolytlösungen, häufig auf Basis des Schwermetalls Vanadium. Zwei Anbieter sind Prolux Solutions (Schweiz) und die Schmid Group (Deutschland).

Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme berichtete, dass es an Natrium-Ionen-Batterien forscht. Ein Vorteil sei, dass das Basismaterial Natrium leichter verfügbar ist als Lithium. Ein Ziel ist aktuell, die Zelldichte zu erhöhen, um die Speicherkapazität zu steigern, z. B. in dem die Dickschichtelektroden optimiert werden. Weiterhin forscht das Freiburger Institut an Zink-Ionen-Batterien. Sie würden aus unkritischen und günstigen Materialien bestehen, allerdings sei die Energiedichte geringer als bei Lithium-Ionen-Batterien.

Einer der ersten Hersteller von Natrium-Ionen-Batterien ist das chinesische Unternehmen CATL. Es arbeitet auch an einer so genannten AB-Batterie, in der Natrium- und Lithium-Ionen-Zellen kombiniert werden sollen.

Große Bandbreite

Beeindruckend war die Bandbreite an Speichersystemen, die auf der Messe zu sehen war. Da Balkon-Solaranlagen (Stecker-Solargeräte), deren Einsatz durch das Solarpaket 1 erleichtert wurde, aktuell ein großes Thema sind, waren auch erste Systeme zu sehen, die Solarmodul, Mikro-Wechselrichter und Akku verbinden. Beispiele sind Kombi-Produkte der Hersteller Anker Solix, EcoFlow und Runhood, die alle drei ihren Sitz in Shenzen, China, und diverse Ableger in Europa haben. Ob diese Systeme wirtschaftlich sind, muss individuell durchgerechnet werden, zumal das stark vom Solarstromverbrauch abhängt.

Vor wenigen Jahren noch in Entwicklung, waren in diesem Jahr schon zahlreiche Gewerbespeicher zu sehen. Bild: Ina Röpcke

Neben den Heimspeichern waren Speichersysteme für Gewerbe und Industrie präsenter denn je auf der EES. Modular und skalierbar lautet das Motto. Dabei haben die Hersteller im Blick, dass ein Kunde z. B. im Eigenheim klein anfängt und später vielleicht noch eine Wärmepumpe oder ein Elektroauto anschafft und die Speicherkapazität entsprechend erweitern möchte. Der Heimspeicher von IBC Solar (Bad Staffelstein) kann beispielsweise von 7,6 bis 20 kWh erweitert werden. Der chinesische Hersteller BYD, der nach eigenen Angaben weltweit auf eine Million installierte Heimspeicher Battery Boxes blickt, bietet die modulare Erweiterung von 5 bis 66 kWh an. BYDs Gewerbespeicher soll im vierten Quartal dieses Jahres auf den Markt kommen. Q-Cells (Südkorea) bietet Systeme mit ein bis vier Batterieblöcken und bis zu 18 kWh Speicherkapazität an.

Speichersysteme werden heute sektorenübergreifend gedacht: Heimspeicher und Wallbox von Q_Cells Bild: Ina Röpcke

Bei Viessmann (Deutschland) kann von 15 auf 75 kWh erweitert werden. Das Unternehmen will auch mit Dienstleistungen wie der Unterstützung bei der Fördermittelbeantragung und Versicherungsleistungen punkten.

Skalierbare Speichersysteme sind im Trend: Der Speicher von Viessmann kann von 15 bis 75 kWh Speicherkapazität erweitert werden. Bild: Ina Röpcke

Vernetzung von Komponenten

Generell geht es mittlerweile weniger um die einzelnen Produkte, sondern um die Vernetzung der Einzelkomponenten im Sinne der Sektorenkopplung. Dies bestätigte beispielsweise Matthias Block, Pressesprecher von Sonnen (Wildpoldsried). Dezentral und lokal selbst Strom mit Photovoltaik erzeugen und den Solarstrom dann für die eigene Stromversorgung, auch für die Wärmeerzeugung mit einer Wärmepumpe oder einem Heizstab und das Elektroauto, nutzen: So wurde das künftige heimische Energiesystem auf zahlreichen Messeständen dargestellt.

Containerlösung für die Industrie mit über 5 MWh Speicherkapazität Bild: Ina Röpcke

Immer wichtiger wird dabei die Berücksichtigung von dynamischen Stromtarifen. Sonnen, die sich auch als Energieversorgungsunternehmen verstehen, bietet hierfür einen neuen „dynamischen Stromvertrag“ an, durch den Kunden von den stündlichen Preisunterschieden am Strommarkt profitieren sollen. Dafür werden die Sonnen-Speicher zu niedrigen Preisen, z. B. nachts, mit Strom aus dem Netz geladen. Die Hager Group (Blieskastel), Hersteller der E3/DC-Hauskraftwerke, kooperiert u. a.mit Ostrom (Berlin), die auf dynamische Tarife spezialisiert sind. Diese Tarife werden in das Energiemanagementsystem der Speicher integriert, so dass Kunden bei niedrigen Preisen Netzstrom einkaufen können.

Ein weiteres großes Thema ist aktuell §14a des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG), ein neues Gesetz zur Steuerung flexibler Verbraucher. Zu den Geräten, die extern steuerbar sein müssen, gehören u. a. Wärmepumpen, Wallboxen und Klimaanlagen. Netzbetreiber müssen seit dem 1. Januar 2024 über Kommunikationsschnittstellen die Möglichkeit haben, die Geräte zu drosseln, falls eine Überlastung des Stromnetzes droht. Dies wird über angepasste Energiemanagementsysteme ermöglicht.

Der Speichermarkt entwickelt sich also mit großen Schritten weiter, ebenso wie der Photovoltaikmarkt. Trotzdem rechnen viele schon damit, dass die The Smarter E kommendes Jahr wieder schrumpfen wird. Nach zwei Boom-Jahren des PV-Marktes, wobei viel Leistung in Freiflächenanlagen ging, ist der Zubau aktuell wieder rückläufig. Privatverbraucher – immerhin das größte Marktsegment – seien wieder zurückhaltender, war oft zu hören. Für den globalen Markt sind die Wachstumsprognosen gleichwohl vielversprechend und so werden sich die Messegäste aus aller Welt vom 7. bis 9. Mai 2025 wieder in München treffen.

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Ina Röpcke

Ina Röpcke
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· Artikel im Heft ·

Batterien und Stromspeicher
Seite 33 bis 35
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