Batterien allein retten nicht die Energiewende
„Statt in neue Gaskraftwerke sollte Deutschland in Batteriespeichersysteme investieren“, heißt es in einem Telepolis-Beitrag. [1] Der Bundesverband Erneuerbare Energie wirbt mit einem „Sparprogramm für Stromkunden und Bundeshaushalt“: Eine von drei Erneuerbaren-Verbänden beauftragte Fraunhofer-IEE-Studie beziffert mögliche Entlastungen auf jährlich 3,9 Milliarden Euro. [2] Wie weit trägt die Hoffnung auf Batterien? Wer sie als Ersatz für Kraftwerke vorschlägt, muss erklären, wie lange ihr Vorrat reicht und was die Absicherung wind- und sonnenarmer Zeiten kostet. Gerade die Fraunhofer-Studie lohnt deshalb einen genauen Blick: Sie untersucht kurzfristige Speicherung; eine bezahlbare Versorgung über längere Flauten weist sie damit nicht nach.
Woher kommt der Strom nachts?
Batterien speichern Energie aus überschüssigem Wind- und Solarstrom und geben sie später ab. Das hilft, Solarstrom vom Mittag in den Abend zu verschieben. Zum Nachladen muss jedoch rechtzeitig wieder genügend Strom verfügbar sein.
Nach Sonnenuntergang bleibt bei wenig Wind ein großer Teil des Bedarfs ungedeckt. Im Winter kann die schwache Erzeugung über Tage anhalten. Für die Versorgung zählt die Residuallast: der Strombedarf abzüglich der Erzeugung aus erneuerbaren Energien, einschließlich Wasserkraft, Biomasse und Geothermie. Weitere Kraftwerke, Importe und Speicher müssen diesen Rest gemeinsam decken; verschiebbare Verbräuche können ihn verringern. Eine feste Wettergrenze für „Dunkelflauten“ sagt wenig darüber, ob das gelingt. [3]
Wie lange reicht ein Großspeicher?
Beim Auto bestimmt die Motorleistung die mögliche Geschwindigkeit, der Tankinhalt zusammen mit dem Verbrauch die Fahrtdauer. Bei Batterien gilt entsprechend: Megawatt (MW) bezeichnen die maximale Abgabeleistung, Megawattstunden (MWh) den Energievorrat. Ein Gigawatt (GW) entspricht 1.000 Megawatt, eine Gigawattstunde (GWh) 1.000 Megawattstunden.
EnBWs Großspeicher in Philippsburg soll 400 MW Leistung und 800 MWh Kapazität haben. Bei voller Leistung reicht das rechnerisch zwei Stunden. [4] Die Fraunhofer-Studie betrachtet eine ganze zusätzliche Speicherflotte mit 20 Gigawatt Leistung und 80 Gigawattstunden Energie, also vier Stunden bei voller Leistung. Ihr Energieinhalt entspricht 100 Philippsburg-Projekten. [5] Die gesamte Fraunhofer-Flotte enthält damit nur ein Fünfzehntel des Batterievorrats, den unser folgendes Rechenbeispiel für einen Tag erfordert.
Wie groß müsste der Vorrat für einen ganzen Tag sein? Rechnen wir mit 50 Gigawatt zu deckender Leistung, ungefähr der Größenordnung der mittleren deutschen Netzlast. [3] Ein Tag verlangt dann 50 mal 24, also 1.200 Gigawattstunden: den Energieinhalt von 1.500 Philippsburg-Projekten.
Zum Vergleich: Eine Studie auf Grundlage von 35 historischen Wetterjahren ermittelte für ein vollständig erneuerbares deutsches Stromsystem einen Speicherbedarf über bis zu zwölf Wochen. Tatsächlich aufgetretene wind- und sonnenarme Phasen folgten so dicht aufeinander, dass zwischenzeitliches Nachladen im Modell nicht ausreichte. [6]
Was kostet ein Tag Batteriestrom?
Selbst wenn man nur 100 Euro Investition je Kilowattstunde Speicherkapazität ansetzt, erfordert dieser Tagesvorrat 120 Milliarden Euro. Für zwei Tage verdoppelt sich der Betrag. Das ist eine günstige Rechenannahme, kein deutscher Marktpreis: IRENA nennt für vollständig installierte Großspeicher im weltweiten Mittel 2024 rund 192 US-Dollar je Kilowattstunde. [7]
Auch sinkende Preise beseitigen den Materialaufwand nicht. Der Tagesvorrat entspräche rund 192.000 modernen CATL-Batteriecontainern mit jeweils 6,25 MWh. [8] Ihre Zellen müssen produziert, Rohstoffe gewonnen und verarbeitet werden. Da Speicher für längere Flauten nur vergleichsweise selten voll genutzt werden, verteilen sich ihre Investitionskosten auf deutlich weniger vollständige Einsätze als bei täglich genutzten Kurzzeitspeichern.
Welche Kosten fehlen bei Fraunhofer?
Im historischen Modell kaufen Speicherbetreiber Strom bei Überschuss und niedrigen Marktpreisen. Sie verkaufen ihn später bei höherem Strombedarf und höheren Preisen. Dadurch steigen die Markterlöse von Wind und Sonne, der staatliche Förderbedarf sinkt, teure Beschaffungsstunden werden günstiger und die Stromhandelsbilanz verbessert sich. Daraus entstehen die ausgewiesenen Entlastungen. [5]
Im Diskussionsteil schränken die Autoren der Studie diese Ergebnisse ausdrücklich ein: Es sind Bruttoeffekte ausgewählter Zahlungsströme. Für eine vollständige volkswirtschaftliche Bilanz fehlen unter anderem Speicherinvestitionen, Betrieb und die Gegenrechnung veränderter Erzeugergewinne. Auch die Wirtschaftlichkeit einzelner Projekte wird nicht untersucht. [5] Eine solche Marktstudie belegt weder die bezahlbare Überbrückung längerer Flauten noch die Sicherheit des gesamten Netzes.
Wie stabilisieren Generatoren das Netz?
Ein Stromnetz muss Frequenz und Spannung auch bei Störungen stabil halten. Bei direkt gekoppelten Synchrongeneratoren puffert die Bewegungsenergie schwerer rotierender Teile plötzliche Leistungsänderungen. Diese erste Abfederung heißt Momentanreserve. Sie überbrückt die Zeit, bis die Netzregelung die Leistung von Erzeugern oder Verbrauchern angepasst und Erzeugung und Verbrauch wieder ausgeglichen hat. [9, 10]
Batterien liefern Gleichstrom. Wechselrichter wandeln ihn in den Wechselstrom um, den das Netz benötigt. [11] Netzfolgende Geräte richten sich nach der vorhandenen Netzfrequenz. Netzbildende Geräte können Spannung und Frequenz selbst vorgeben und so den elektrischen Takt mitbestimmen. Bei einem entsprechend ausgelegten Batteriespeicher können Batterie und netzbildender Wechselrichter gemeinsam Momentanreserve bereitstellen: Die Batterie liefert die Energie, der Wechselrichter steuert die Einspeisung ins Netz. Dafür braucht die Anlage ausreichende Leistungs- und Energiereserven sowie eine auf die übrigen Anlagen abgestimmte Regelung. [9]
Auch bei Kurzschluss muss das Netz halten
Synchrongeneratoren in Kraftwerken sind darauf ausgelegt, bei einem Kurzschluss kurzzeitig auch sehr hohe Fehlerströme zu liefern. Die Schutztechnik muss den Fehler zuverlässig erkennen und den betroffenen Netzabschnitt gezielt abschalten. Wechselrichter begrenzen ihren Strom zum Schutz der Leistungselektronik. Ein Batteriespeicher übernimmt deshalb die Schutz- und Stützfunktionen eines Kraftwerksgenerators nicht automatisch. [12, 10]
Wie netzbildende Wechselrichter unter Strombegrenzung reagieren und mit anderen Anlagen zusammenwirken, muss für das konkrete Netz nachgewiesen werden. Der Systemstabilitätsbericht 2025 zeigt die Tragweite: Im untersuchten Basisszenario für 2030 sind teilweise bereits einzelne Fehlerereignisse nicht sicher beherrschbar. Zusätzliche Maßnahmen verbessern die Lage, beseitigen aber nicht alle untersuchten kritischen Fälle. [13]
Wer Kraftwerke mit Synchrongeneratoren durch Wind, Sonne und Batterien ersetzen will, muss auch Netzschutz und Stabilität gewährleisten. Rotierende Synchronphasenschieber können dafür Trägheit, Blindleistung und Kurzschlussstrom bereitstellen. [14] Solche Anlagen sind bereits in Betrieb: Für Hoheneck investierte Amprion rund 60 Millionen Euro. Diese zusätzliche Technik gehört in die Kostenrechnung. [15]
Wie schwierig die Entwicklung neuer Ersatzlösungen sein kann, zeigt das Forschungsprojekt ARESS mit einer Asynchronmaschine und Umrichter. Laut TU Dresden wurde es wegen hoher Komplexität, längerer Entwicklungszeit, geringerer Kurzschlussleistung als erwartet und hoher Verluste eingestellt. Teile der Schutzkonzeptentwicklung blieben unvollständig. [16] Das betrifft dieses spezielle Konzept, nicht sämtliche rotierenden Phasenschieber. Für die Netzplanung folgt daraus: Noch nicht bewährte Technik darf nicht als gesicherter Ersatz vorausgesetzt werden.
In der Batterie selbst können innere Zellkurzschlüsse Brände bis hin zu Explosionen auslösen. Überwachung, Kühlung und Brandschutz gehören deshalb zur Anlage. [17, 18]
Kernenergie senkt den Speicherbedarf
Batterien sind leistungsfähige Stundenpuffer. Schon ein ganzer Tag verlangt enorme Vorräte. Regelbare CO₂-arme Erzeugung verdient deshalb einen festen Platz im Systemvergleich. Kernkraftwerke liefern neben Strom auch die stabilisierenden Eigenschaften ihrer Synchrongeneratoren. Wer sie ausschließt, muss beide Beiträge anderweitig bereitstellen und bezahlen. [19, 10]
WePlanet DACH setzt sich deshalb für Kernenergie ein. Die Studie „Deutschlands Energiezukunft“ zeigt unter ihren Modellannahmen, wie Kernkraft den Bedarf an Batterien und Backup sowie die Stromsystemkosten senken kann. [19] Diesen Weg politisch aus dem Vergleich auszuschließen, verteuert die Dekarbonisierung.
Teilt die Forderung von WePlanet DACH, Kernenergie in deutschen Energiesystemmodellen mitzurechnen, und sprecht eure Abgeordneten darauf an. [20] Die Planung muss beantworten, woher der Strom kommt, wenn die Batterien leer sind.
Quellenverzeichnis
[1] Telepolis: Deutschlands Stromnetz: Batteriespeicher statt Gaskraftwerke.
[3] Bundesnetzagentur / SMARD: Höchste PV-Einspeisung in jedem Quartal.
[4] EnBW: Baustart des Großbatteriespeichers in Philippsburg – Leistung und Speicherkapazität.
[7] IRENA: Renewable Power Generation Costs in 2024 – Kosten stationärer Batteriespeicher.
[8] CATL: Vorstellung des TENER-Batteriespeichers mit 6,25 MWh je Container.
[9] Bundesnetzagentur: Bewertung des Systemstabilitätsberichts 2025.
[10] Siemens Energy: Synchronous condenser – Eigenschaften und netzstützende Funktionen.
[11] SMA: Wechselrichter – Leistungselektronik für eine saubere Energieversorgung.
[12] SMA: Technische Dokumentation zu Business-Systemen – Verhalten bei Kurzschluss.
[13] Übertragungsnetzbetreiber: Systemstabilitätsbericht 2025, S. 38, Abschnitte 3.1.4.8 und 3.1.5.
[14] ENTSO-E: Synchronous Condensers – Trägheit, Blindleistung und Kurzschlussstrom ohne Stromerzeugung.
[18] Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM): Sicherer Umgang mit Lithium-Batterien.
