[BLACKY74]

Neue Stromtrassen sind unbeliebt, deshalb soll das vorhandene Netz möglichst viel Energie transportieren. Die Betreiber wollen dazu milliardenteure Riesenbatterien erproben - für die Versorgungssicherheit ein Paradigmenwechsel.


Tesla-Powerpack (Archivbild)
Liam West / Lightly Salted

Wenig Zeit? Am Textende gibt's eine Zusammenfassung.

Mit Rekordinvestitionen in Batteriespeicher will die Energiewirtschaft eine neue Lösung für den dringend nötigen Ausbau von Stromtrassen testen. Bis 2025 sollen in Süddeutschland nach Plänen der großen Leitungsbetreiber drei sogenannte Netzbooster errichtet werden. Die größte Anlage soll im baden-württembergischen Kupferzell entstehen. Mit 500 Megawatt wäre sie fünfmal so leistungsstark wie der Batteriepark von Tesla nahe der australischen Stadt Adelaide, der bei seiner Eröffnung 2017 als größter der Welt galt.

Ein ähnlich riesiges Projekt wie in Kupferzell im schwäbisch-fränkischen Grenzgebiet wird derzeit lediglich in der Region zwischen dem Silicon Valley und der kalifornischen Gemeinde Moss Landing geplant. Der Versorger PG&E will dort bis Ende 2020 ein komplettes Gaskraftwerk durch Lithium-Akkus ersetzen.

Riesenbatterie mit 900 Megawatt Leistung zum Preis von einer Milliarde Euro

Die beiden anderen deutschen Großspeicher sollen in Ottenhofen östlich von München sowie in Ludwigsburg gebaut werden. Die Kosten für die Batterien mit insgesamt 900 Megawatt schätzen Brancheninsider auf etwa eine Milliarde Euro. Rechtfertigen soll die Megainvestition die mögliche Lösung eines Konflikts, der sich in den vergangenen Jahren immer weiter zugespitzt hat.

Mit der Energiewende muss vor allem Windstrom aus dem Norden Deutschlands in die industriellen Zentren im Süden und in Nordrhein-Westfalen transportiert werden. Seit 2009 wurden deshalb 7700 Kilometer an Leitungen geplant, die bis 2025 verstärkt oder neu errichtet werden sollen. Realisiert wurde bis September vergangenen Jahres aber erst ein Achtel.

In den nun präsentierten Plänen für 2030 schlagen die Netzbetreiber weitere 4500 Kilometer an Neu- und Umbauten vor, um das Ökostrom-Ziel der Bundesregierung von 65 Prozent zu erreichen und den Kohleausstieg abzusichern. Trotz des höheren Bedarfs steigt allerdings der politische Druck, möglichst wenige der unpopulären Masten und Kabel in die Landschaft zu pflanzen.

Netzbooster würden die bestehenden Leitungen maximal ausreizen

"Aus Gründen der Akzeptanz und der Kosten gibt es Grenzen für den weiteren Netzausbau", urteilten vergangenen September Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier (CDU) und sämtliche seiner zuständigen Ressortkollegen aus den Ländern. Einhelliger Wunsch der Minister: Bestehende Leitungen sollen höher ausgelastet werden, gern durch eine stärkere Digitalisierung und den Einsatz moderner Technologien. Mit den Netzboostern könnte nun der Einstieg in eine Technik vorbereitet werden, mit der Stromleitungen bis an den Rand des Machbaren ausgereizt werden.

Schon seit Jahren müssen die Netzfirmen immer häufiger eingreifen, wenn mehr Strom in die Nord-Süd-Leitungen drückt, als sie transportieren können. Für den sogenannten Redispatch regeln die Betreiber dann Kraftwerke im Norden herunter und fahren Reservekapazitäten im Süden hoch. Ergebnis ist ein virtueller Stromtransport. Die Kosten für diese Eingriffe stiegen 2017 laut Bundesnetzagentur auf den neuen Spitzenwert von 1,4 Milliarden Euro. Die drei geplanten Riesenbatterien sollen den zukünftigen Bedarf an Redispatch nach Angaben der Netzbetreiber um knapp zehn Prozent senken.

Die Batterien müssten innerhalb von Sekunden reagieren, um einen Blackout zu verhindern

Das eigentlich Neue gegenüber den bisherigen Eingriffen wäre aber, dass ein Netzbooster erst dann Strom liefern soll, wenn bereits eine wichtige Leitung oder ein Kraftwerk ausgefallen ist. Techniker sprechen vom n-1-Fall. Wenn in diesem Szenario auch nur ein weiterer kritischer Bestandteil des Netzes versagen würde, droht ein großflächiger Blackout. "Innerhalb weniger Sekunden oder Minuten würden einzelne Leitungen überhitzen. Der Netzbooster muss also sehr schnell reagieren", erklärt Christoph Maurer von der Unternehmensberatung Consentec, der das Konzept mitentwickelt hat.

Batterien können laut Maurer innerhalb von Millisekunden einspringen. "Mithilfe der Netzbooster müssten weniger Kraftwerke präventiv abgeregelt werden und ungenutzte Transportreserven in den Leitungen ließen sich besser nutzen", erklärt der Ingenieur.

Erprobt wurde das Konzept bisher allerdings noch nicht, deshalb ist zunächst ein Testbetrieb geplant. "Der Netzbooster soll bereits in der Pilotphase von der Systemführung genutzt werden und in entsprechenden Situationen die Möglichkeit schaffen, die Leitungen auch tatsächlich höher auszulasten und im Falle von Netzfehlern einzugreifen", erklärte eine Sprecherin des zuständigen Unternehmens TransnetBW.

Kritisch sieht der Wissenschaftler Ulf Häger von der TU Dortmund die Notwendigkeit, dass die Netzbetreiber im n-1-Fall schnell genug reagieren. Das würde nur funktionieren, wenn "die vier Übertragungsnetzbetreiber noch enger zusammenarbeiten. Deshalb müssen sie gemeinsame Betriebs- und Automatisierungskonzepte entwickeln, damit die Netzbooster auf eine Vielzahl unterschiedlicher Störfälle geeignet reagieren können."

Zunächst muss der Plan für die Gigabatterien allerdings von der Bundesnetzagentur und vom Bundestag bestätigt werden. Prüfen muss die Regulierungsbehörde vor allem, ob es nicht günstigere Alternativen für die teure Technik gibt. Gegenüber Experten der Netzagentur präsentierte Unternehmensberater Maurer bereits Modellrechnungen für die sechsfache Menge an Batteriespeichern. Geschätzte Kosten: bis zu zehn Milliarden Euro.

Zusammengefasst: Die vier Betreiber des Stromübertragungsnetzes wollen in Süddeutschland ab 2025 drei große Batteriespeicher erproben. Die Netzbooster sollen es ermöglichen, mit vorhandenen Leitungen mehr Strom zu transportieren und dadurch auf einige neue Trassen zu verzichten. Die Bundesnetzagentur muss noch prüfen, ob die neue Technologie für die Stromverbraucher wirtschaftlich ist und sich das Netz mit ihr sicher betreiben lässt.

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[HappyMike34]

Interessant wäre mal zu erfahren, welche Kapazität diese Netzbooster haben.

[parlheinz]

Die größte Anlage soll 500 Megawatt haben.

Das glaube ich erst, wenn es läuft und läuft und läuft. In meiner Vostellungswelt transportiert man Elektroenergie, in dem zu diesem Zwecke bei hohen Spannungen relativ kleine Ströme fließen. Da hat man aber einiges an Aufwand, um die in einer Lithium-Batterie gespeicherte Energie entsprechend umzuformen.

[rexgullx]

Basis:
Einzelzelle Typ 2170: 4200-5000 mAh, Durchmesser 21mm, Länge 70mm

Ursprünglich entwickelt von Samsung und LG Chem/Sungrow in 2015 für den Einsatz in E-Bikes.
Seit 2017 wird der Zellentyp hauptsächlich in der Tesla Gigafactory 1 hergestellt. Primär für den Einsatz im Tesla Model 3.

Powerpack 2
Kapazität 210 kWh / 50 kW (Wechselstrom) pro Powerpack / 380 bis 480 V, 3-phasig

Powerpack 2
Länge: 1308 mm
Breite: 822 mm
Höhe: 2185 mm
Gewicht: 1622 kg

Industrieller Wechselrichter
Länge: 1014 mm
Breite: 1254 mm
Höhe: 2192 mm
Gewicht: 1200 kg


zum Vergleich die Version für die private Solaranlage / das Solardach:

Powerwall 2
Kapazität 13,5 kWh / 4,6kW Dauerleistung

Powerpack incl. Wechselrichter
Länge: 755 mm
Breite: 155 mm
Höhe: 1150 mm
Gewicht: 125 kg

[HappyMike34]

Zitat von parlheinz

Die größte Anlage soll 500 Megawatt haben.
Das glaube ich erst, wenn es läuft und läuft und läuft.

Die Leistung zu erreichen ist nicht das große Problem. Da schaltet man (vereinfacht gesagt) einfach ein paar Packs parallel und nimmt dickere Kabel und schon hat man mehr Leistung.

Zitat von rexgullx

Powerpack 2
Kapazität 210 kWh / 50 kW (Wechselstrom) pro Powerpack / 380 bis 480 V, 3-phasig

Die Info ist schon etwas aussagekräftiger. Man kann also davon ausgehen, dass die volle Leistung für maximal 4h abgegeben werden kann. Mit Verlusten wohl eher 2-3h aber das ist immerhin schonmal was.