Energietechnik: Fünf-Millionen-Watt-Batterie geht ans Netz

Energiespeicher: Seit 2014 läuft in Schwerin das erste kommerzielle Batteriekraftwerk Europas mit Lithium-Ionen-Akkus. (Foto: Jens Büttner/dpa)

Ein Gebäude wie eine Turnhalle, gefüllt mit Lithium-Akkus: Das soeben eingeweihte Schweriner Batterie-Kraftwerk soll das Stromnetz stabilisieren. Den Europarekord als größte Anlage ihrer Art wird sie allerdings nicht lange halten.

Von außen erinnert das Gebäude mit der Wellblechfassade an eine Turnhalle. In dem grauen Funktionsbau im Schweriner Ortsteil Lankow arbeitet seit Dienstag dieser Woche bei konstant 17 Grad Celsius eine aus 25 600 Lithium-Manganoxid-Akkus zusammengefügte, riesige Batterie mit einer Gesamtleistung von fünf Millionen Watt. Damit geht die laut Betreiberangaben größte Batterie Europas ans Netz. Die Anlage sieht aus wie der Serverpark eines Internetproviders, auf zwei Ebenen liegen Akkus in mannshohen Schränken; der Hersteller der Elemente gibt 20 Jahre Garantie auf ihre Funktion.

Bundeswirtschaftsminister Sigmar Gabriel hat die Anlage eröffnet, entsprechend groß war das Medienecho, sogar die Kindernachrichtensendung Logo berichtete. Die 6,7 Millionen Euro teure und vom Bund mit 1,3 Millionen Euro geförderte Pilotanlage soll aber nicht, wie man erwarten könnte, Energie aus Windrädern über Tage oder gar Wochen speichern, bis sie bei Flaute gebraucht wird. Dafür wäre ihr Betrieb wirtschaftlich unrentabel, er kostet laut Experten 20 bis 30 Cent pro Kilowattstunde. Die Batterie, die vom Berliner Unternehmen Younicos gebaut wurde, ist eher ein Puffer als ein Energiespeicher, sie soll kurzfristig die normale Wechselstromfrequenz der Netze stabilisieren und so die Gefahr von Blackouts verringern.

Kraftwerk zieht in sekundenschnelle Strom aus dem Netz

Die Frequenz steigt immer dann auf zu hohe Werte, wenn zu viel Strom im Netz ist, also zum Beispiel Böen die Windräder im Norden und Osten Deutschlands antreiben. Turbinen klassischer Kraftwerke werden ihre Last dann nicht mehr los und rotieren schneller. Natürlich könnten die Netzbetreiber Anlagen in solchen Momenten abschalten, und die Energie verpufft. Sie könnten auch den überschüssigen Strom Richtung Süddeutschland oder in Nachbarländer leiten, doch das scheitert am mangelnden Netzausbau. Oder sie könnten, hier kommen die Riesenakkus als Puffer ins Spiel, innerhalb von Sekunden große Mengen Strom aus dem Netz holen.

Der vom kommunalen Stromversorger Wemag betriebene XXL-Akku in Schwerin kann eine Stunde lang Strom mit fünf Megawatt Leistung aufnehmen. "Solche Systeme müssen schneller als in einer Sekunde auf Instabilitäten reagieren", sagt Andreas Gutsch vom Karlsruher Institut für Technologie. Umgekehrt lässt sich mit dem in der Batterie gespeicherten Strom die Frequenz auch anheben, wenn zu wenig Leistung im Netz ist.

Aktuell sorgen konventionelle Kraftwerke für diese Netzstabilität. In ihrem Inneren drehen sich tonnenschwere Achsen, die allein wegen ihrer Trägheit die Frequenz stabilisieren. Die Schweriner 5-Megawatt-Batterie funktioniere als Puffer so gut wie eine 50-Megawatt-Turbine, so die Betreiber. Der Speicher-Experte Michael Sterner von der Technischen Hochschule Regensburg gibt die für ein stabiles Netz erforderliche Primärregelleistung, wie es im Fachjargon heißt, mit 600 Megawatt an. Würden also tatsächlich alle Kohlekraftwerke abgeschaltet, die solche Netzdienstleistungen erbringen, "könnten wir in Deutschland gut 120 Parks von der Größe des Schweriner Batteriekraftwerks zubauen", sagt er.

So könnte sich ein Markt für solche Anlagen entwickeln, die als Puffer arbeiten, bis sie als Speicher gebraucht werden. Laut einer neuen Studie der Berliner Denkfabrik Agora Energiewende, die Sterner geleitet hat, ist das wohl noch 20 Jahre nicht nötig.

Der Allzeitrekordhalter unter den Akkus stammt aus Zeiten vor dem Mauerfall

Das sieht in fernen Ländern anders aus. Wo Menschen Dieselgeneratoren verwenden, erzeugen diese Strom zum Preis von 35 bis 45 Cent pro Kilowattstunde. In die gleiche Größenordnung kommen Windräder oder Solarparks, die mit Batterien gekoppelt sind. Die Kombination wird also interessant für Entwicklungsländer mit instabilen Stromnetzen, in Südamerika oder Südasien. "Dort gibt es extreme Probleme mit den Stromnetzen", sagt Andreas Gutsch. Dort wäre sogar der Betrieb als langfristiger Energiespeicher rentabel, wenn man Dieselgeneratoren ersetzt.

In Deutschland könnte sich die Einschätzung nur ändern, wenn Akkus deutlich billiger und leistungsfähiger werden. Dafür testen Forscher derzeit intensiv neue Materialien für alle Komponenten einer Batterie, also Anode, Kathode und Elektrolyt dazwischen, der den Stromfluss ermöglicht. Ob sich Großspeicher im deutschen und europäischen Stromnetz durchsetzen, wird sich in den kommenden Jahren zeigen.

Erst einmal sieht es danach aus, in wenigen Wochen wird in Leighton Buzzards nördlich vom London ein weiteres Batteriekraftwerk des gleichen Herstellers ans Netz gehen. Schwerin verliert dann den Europarekord, denn die englische Anlage meldet sechs Megawatt Leistung und 10 Megawattstunden Kapazität. Auch sie kann aber nicht den Allzeitrekordhalter überbieten. Ein inzwischen abgeschaltetes Kraftwerk in Berlin, ein Bleiakku in einem hübschen, zweistöckigen Backsteinbau, sorgte vor der Wiedervereinigung für Stabilität im Inselnetz Westberlins. Es hatte eine Leistung von 17 Megawatt.