Vor allem in ländlichen Gegenden Süddeutschlands macht die Photovoltaik den Stromnetzen zu schaffen. Um immer neue Solarparks und Module anzuschließen, müssen in der Nieder- und Mittelspannung neue Kabel verlegt und Transformatoren gebaut werden. Andernfalls kommt es zu Spannungsschwankungen, welche die Netzstabilität gefährden. Mit einer Redox-Flow-Batterie können regionale Verteilnetze bis zu 45 Prozent mehr Leistung aus Photovoltaik aufnehmen, teilte das Reiner Lemoine Institut (RLI) zum Abschluss des dreijährigen Forschungsprojekts Smart Power Flow mit.

Redox-Flow-Batterien sind allerdings noch sehr teuer. Der Netzbetreiber Lechwerke hatte in Tussenhausen im Allgäu einen containergroßen Akku von Gildemeister eingesetzt. Der Energieinhalt von 400 Kilowattstunden entspricht etwa dem von 16 Elektroautos. Ein Speicher dieser Größe koste etwa eine Million Euro, sagt Projektleiter Jochen Bühler vom Reiner Lemoine Institut.

 

Neue Wechselrichter

Für einen wirtschaftlichen Betrieb müssten Redox-Flow-Batterien noch um mindestens 60 Prozent günstiger werden, hat das RLI errechnet. Die internationale Agentur für erneuerbare Energien IRENA erwartet, dass sich der Preis für die Riesen-Akkus innerhalb von sechs Jahren halbieren wird.

Für einen schnellen Einsatz von Redox-Flow-Systemen hat das Forschungsprojekt zusätzliche Einnahmemöglichkeiten aus der Vermarktung von Primärregelleistung untersucht. Das Problem: Batterien können bisher zwar die Frequenz in den übergeordneten Netzen stützen, nicht jedoch die Spannung in den lokalen Verteilnetzen.

Die Forschungspartner SMA und Younicos haben deshalb einen Wechselrichter mit intelligenter Spannungsregelung entwickelt. „Auf diese Weise konnten  ein  netzdienlicher und  zugleich marktgetriebener Batterieeinsatz miteinander verbunden werden“, schreibt das RLI.

 

Geringe Kosten

Allerdings kostet die Spannungsregelung Strom, den die Betreiber am Intraday-Markt beschaffen müssen, erklärt Projektleiter Bühler. Die Versuche hätten aber gezeigt, dass der zusätzliche Aufwand gering ist. Die Kosten für den zusätzlichen Strom machten lediglich 0,7 Prozent der Einnahmen aus der Regelleistungsvermarktung aus.

Bühler kritisiert trotzdem, dass Netzbetreiber den Speicherbetreibern vorschreiben könnten, ihre Anlagen netzdienlich zu betreiben, diese aber auf den zusätzlichen Kosten sitzenblieben. In der Regulierung der Netzentgelte würden die vermiedenen Ausgaben für den Netzausbau nicht anerkannt.

Younicos weist darauf hin, dass große Lithium-Ionen-Akkus zur Netzstabilisierung bereits günstiger seien als manche Redox-Flow-Batterien. Ein Speicher mit einer Kapazität von 500 Kilowattstunden koste etwa eine halbe Million Euro, sagte ein Unternehmenssprecher.

Redow-Flow-Batterien haben das Ausmaß von Containern. (Foto: Wikipedia / UniEnergy Technologies / CC BY-SA 4.0)