Fraunhofer-Studie: Deutschlands Stromnetze haben Platz für zusätzliche 150 Gigawatt Photovoltaik

Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE hat untersucht, wie viel Solarenergie Deutschlands bestehende Stromnetze aufnehmen könnten. Das Ergebnis: Mit intelligent gesteuerten Batteriespeichern an den Umspannwerken sind 150 Gigawatt zusätzliche PV-Leistung möglich.

Für die Studie „Mehr PV durch intelligente Batteriespeicher an Umspannwerken – Wie bestehende Transformatorleistungen zwischen Mittel- und Hochspannung zeitlich besser genutzt werden können“ analysierten die Forscher des Fraunhofer IEE reale Betriebsdaten von 20 Transformatoren aus 13 Umspannwerken. Den möglichen zusätzlichen Photovoltaikausbau modellierten sie in Verbindung mit intelligent gesteuerten Großbatteriespeichern, die Leistungsspitzen abfangen und den Strom später wieder ins Netz geben können.

Anschließend berechneten sie das technische Potenzial für rund 1.300 ländliche, stark von erneuerbaren Energien geprägte Umspannwerke. Das Ergebnis: Rund 150 Gigawatt zusätzlicher Photovoltaikleistung lässt sich laut Studie mit Batteriespeichern an Umspannwerken erschließen. Das entspricht mehr als der bislang in Deutschland installierten PV-Leistung von rund 130 Gigawatt.

Nur ein Prozent abregeln

Die Studie zeigt, dass im Jahresdurchschnitt nur rund ein Prozent des zusätzlich erzeugten Solarstroms wegen der begrenzten Transformatorleistung abgeregelt werden müsste. Entscheidend sei dabei die Fahrweise der Batteriespeicher: Diese müssten die tatsächlichen Leistungsflüsse am Umspannwerk berücksichtigen und insbesondere dann Strom aufnehmen, wenn lokale Einspeisespitzen den Transformator an seine Belastungsgrenze bringen. So könne man ungenutzte Netzkapazität für den Anschluss zusätzlicher Erzeugungsanlagen verfügbar machen.

Kapazitäten intelligent nutzen

„Die entscheidende Frage lautet nicht nur, wie viel Netz wir bauen, sondern auch, wie intelligent wir jedes vorhandene Megawatt Netzkapazität nutzen“, erklärt Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbands Solarwirtschaft BSW-Solar, der die Studie in Auftrag gegeben hat. „Wenn Speicher dort laden, wo und wann Solarstromspitzen auftreten, können sie Netzengpässe gezielt entschärfen und zusätzlichen Solarstrom ermöglichen. Damit dürften sich nicht zuletzt Milliardenbeträge beim Netzausbau einsparen lassen.“

Die Ergebnisse sind aus Sicht des Verbandes für das anstehende „Netzpaket“ von hoher Bedeutung. Mit diesem Gesetz zur „Änderung des Energiewirtschaftsrechts zur Synchronisierung des Anlagenzubaus mit dem Netzausbau sowie zur Verbesserung des Netzanschlussverfahrens“ will die Bundesregierung Netzanschlüsse stärker priorisieren und in Engpassgebieten die Entschädigungen für abgeregelten Wind- und Solarstrom reduzieren.

„Unsere Studie zeigt: In den bestehenden Netzen stecken erhebliche Reserven, wenn wir Speicher intelligent einsetzen“, so Körnig. „Das Netzpaket sollte solche Lösungen zum Maßstab machen: Vorhandene Netze vollständig digitalisieren, intelligente Speicher an Umspannwerken bürokratiearm ausschreiben und freie Kapazitäten ausschöpfen. Parallel müssen die Netze auf das dann noch notwendige Maß ausgebaut und Abregelung auf das notwendige Minimum begrenzt werden.“

An der Finanzierung der Studie haben sich neben dem BSW-Solar insbesondere die Unternehmen und BSW-Mitglieder Schoenergie und meistro beteiligt.