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Batteriespeicher: Wegbereiter für Deutschlands Energiewende - Optimiertes Management für maximalen Nutzen

Writer's picture: Elena MüllerElena Müller

Batteriespeichersysteme (BESS) werden zu einem immer wichtigeren Faktor für die Energiewende in Deutschland. Angesichts der zunehmenden Abhängigkeit von Wind- und Solarenergie tragen diese Systeme dazu bei, Schwankungen in der Energieerzeugung und im Verbrauch auszugleichen. Sinkende Batteriekosten sowie die Aussicht auf höhere Erlöse, haben die Akzeptanz von BESS erhöht, was sich in einer erheblichen Zunahme von Großspeicherprojekten im ganzen Land widerspiegelt.


In Deutschland, dem größten Strommarkt Europas, sind derzeit 1,4 GW an Speicherkapazität installiert und weit über 161 GW an Projekten geplant. Das wachsende Interesse an BESS hat auch Finanzinstitute wie die Deutsche Bank, die DKB und die KfW auf den Plan gerufen, die Batteriespeicher in ihre Erneuerbare-Energien-Portfolios aufnehmen. Die algorithmischen Optimierungs- und Vermarktungsdienstleistungen von suena ermöglichen diesen Wandel, indem sie die Leistung und Wirtschaftlichkeit der Batteriespeicher und des gesamten Energiesystems verbessern.







Energiearbitrage als wichtige Triebfeder für Investitionen


Das Ziel eines dekarobonisierten Stromsektors kann nur durch die Integration eines hohen Anteils intermittierender erneuerbarer Energiequellen (EE) wie Wind oder Photovoltaik erreicht werden. Allerdings stellen EE aufgrund ihrer schwankenden Erzeugungsprofile neue Herausforderungen für das System dar. Um diese Dynamik auszugleichen, werden Flexibilitätsmaßnahmen, wie beispielsweise nachfrageseitige Maßnahmen oder Batteriespeicher, benötigt.


Letztere sind nicht nur für den Systembetrieb wichtig, sondern können auch zu einem profitablen Geschäftsmodell werden, allerdings nur in Kombination mit optimiertem Einsatz- und Energiehandelsfahrplan. In Zeiten hoher Solar- oder Windenergieproduktion und geringer Stromnachfrage sinken die Strompreise oft deutlich – manchmal sogar unter Null.


Ist die Erzeugung aus erneuerbaren Energien hingegen gering, werden teure fossile Kraftwerke benötigt, um die Nachfrage zu decken, was die Strompreise in die Höhe treibt. Wenn Batteriespeicher so optimiert werden, dass sie auf diese volatilen Preisunterschiede reagieren, können sie dazu beitragen, Schwankungen durch Energiearbitrage auszugleichen: Sie speichern überschüssige Energie, wenn die Preise niedrig sind, und geben sie frei, wenn die Preise steigen.


Handelsmöglichkeiten auf mehreren Märkten – der Multi-Markt Handel


Diese Fähigkeit, Strom zu niedrigen Preisen einzukaufen und zu hohen Preisen zu verkaufen, macht Batteriespeicher zu einer idealen Absicherung für erneuerbare Energien. So können die für die Solarstromerzeugung ungünstigsten Tage, an denen weniger Strom erzeugt wird als erwartet, für Speichersysteme sogar die rentabelsten Tage sein.


Am 3. Juni 2024 beispielsweise lag die PV-Produktion rund 7 GW unter den Prognosen, was zu einem drastischen Preisanstieg auf dem Intraday-Markt führte.


Diese beträchtliche Preisvolatilität bietet BESS-Betreibern lukrative Möglichkeiten, Strom günstig einzukaufen, zu speichern und bei steigenden Preisen wieder ins Netz einzuspeisen. Während an diesem Tag der Day-Ahead-Preis für die Morgenstunden z.B. bei rund 100 € pro Megawattstunde (MWh) lag, schossen die Intraday-Marktpreise auf etwa 500 €/MWh und in einzelnen Quartalen sogar auf über 10 000 €/MWh hoch. Diese signifikante Preisdifferenz verdeutlicht, wie Betreiber von diesen Schwankungen profitieren können, indem sie ihre Batteriespeicher optimieren und Energiearbitrage betreiben. Durch gezielte Ausschöpfung von Preisunterschieden zu verschiedenen Zeiten oder über verschiedene Märkte – wie dem Day-Ahead- und dem Intraday-Markt – können BESS-Betreiber ihre Einnahmen maximieren, indem sie optimieren, wann und wo sie Energie handeln.


Auf diese Weise tragen BESS nicht nur dazu bei, Preisschwankungen abzufedern und mehr erneuerbare Energien zu integrieren, sondern ermöglichen es den Betreibern auch, höhere Gewinne zu erzielen. Dazu müssen Batteriespeicher jedoch durch Optimierung und algorithmischen Handel befähigt werden.


In Deutschland hat die Politik die zentrale Rolle von Batteriespeichern im gesamten Stromsystem mittlerweile erkannt und unterstützt den Ausbau von Batteriespeichern durch geplante regulatorische Reformen. Derzeit stellen Engpässe in den Planungs- und Genehmigungsverfahren ein wesentliches Hindernis für eine schnelle Verbreitung dar. Die Energiespeicherstrategie des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) schlägt daher Schlüsselinitiativen vor, darunter die Vereinfachung von Planungs- und Genehmigungsverfahren, um ein wirtschaftlich tragfähiges und rechtlich abgesichertes Investitionsumfeld zu schaffen.


Potenziale des “Revenue Stacking”


Erneuerbare Energiequellen bieten relativ begrenzte Möglichkeiten zur Erzielung von Einnahmen, da sie nur wenige Cent pro erzeugter Kilowattstunde (kWh) einbringen. Dagegen bieten Batteriespeicher aufgrund ihrer Flexibilität im Stromhandel und ihrer Fähigkeit, systemischen Herausforderungen zu begegnen, einen höheren Mehrwert. Batteriespeicher können schnell auf kurzfristige Erzeugungsschwankungen reagieren und Regelleistung zur Systemstabilisierung bereitstellen. Betreiber von BESS-Anlagen haben die Möglichkeit, ihre Einnahmenströme zur Maximierung ihrer Erträge strategisch zu "stapeln", sogenanntes "Revenue Stacking".


Neben der Energiearbitrage sind die folgenden Möglichkeiten die wichtigsten Einnahmequellen:


Kapazitätsmärkte


Neben der Energiearbitrage werden in Zukunft auch Kapazitätsmärkte für die Betreiber von Batteriespeichern an Attraktivität gewinnen. Während sich diese Märkte in Deutschland noch in der Planungsphase befinden und voraussichtlich nicht vor 2028 eingeführt werden, sind sie in anderen EU-Ländern wie Belgien und Frankreich bereits etabliert. Die Teilnahme an Kapazitätsmärkten bietet BESS-Betreibern die Möglichkeit, durch die Bereitstellung von Netzkapazität feste monatliche Umsätze zu generieren.


Systemdienstleistungen


Die deutschen Stromnetze werden mit einer Frequenz von 50 Hz betrieben, und die Aufrechterhaltung dieser Frequenz ist entscheidend für die Netzstabilität. Regelleistungsdienste tragen dazu bei, Angebot und Nachfrage in Echtzeit auszugleichen, da Abweichungen jenseits eines Schwellenwerts von etwa +/- 0,2 Hz zu Spannungsabfällen (Brownouts) – dem teilweisen Ausfall elektrischer Versorgung, gekennzeichnet durch Spannungseinbrüche – oder Blackouts – kompletten Stromausfällen – führen können. Die BESS-Betreiber können zu diesen Systemdienstleistungen beitragen, indem sie ihre Anlagen anbieten, die sowohl für vorgehaltene Kapazität (Verfügbarkeit der Reserve) als auch für tatsächlich gelieferte Energie (Aktivierung der Reserve) vergütet werden.


In Deutschland gibt es drei Hauptarten von Systemdienstleistungen:


Die “Frequency Containment Reserve” (FCR), die “automatic Frequency Restoration Reserve” (aFRR) und die “manual Frequency Restoration Reserve” (mFRR). Primärregelleistung (FCR) ist die am schnellsten reagierende Reserve, die innerhalb von Sekunden auf Frequenzabweichungen reagiert, während aFRR, die Sekundärregelleistung, innerhalb von Minuten die Netzfrequenz wiederherstellt und die Primärregelleistung bei Bedarf ersetzt. Der dritte Dienst, mFRR, auf deutsch auch Minutenreserve oder Tertiärregelleistung (MRL) genannt, wird in der Regel manuell aktiviert, um die Sekundärregelleistung bei länger andauernden Ungleichgewichten zu ersetzen. Sie ist jedoch für Batteriespeicher weniger relevant, da die Tertiärregelleistung eine langsamere Reaktionszeit hat.


Dank der vielfältigen Einnahmequellen und der wesentlichen systemischen Funktionen, die Batteriespeichersysteme erfüllen, sind sie gut positioniert, um eine unmittelbare Marktsättigung zu vermeiden (ein Zustand, in dem das maximale Potenzial in einem bestimmten Markt erreicht ist und weiteres Wachstum nicht oder kaum möglich ist). Obwohl es Bedenken hinsichtlich eines Überangebots auf bestimmten Märkten für Netzdienstleistungen, aufgrund der steigenden BESS-Kapazität, gibt, deutet die Gesamttiefe des der kurzfristigen Strommärkte (ca. 114 GW pro Stunde) in Verbindung mit der zunehmenden Volatilität aufgrund der Integration erneuerbarer Energien darauf hin, dass eine weitere Teilnahme möglich ist. Spezifische Märkte mit geringerer Kapazität, wie der FCR-Markt mit einer Markttiefe von 750 MW oder der aFRR-Markt (2 GW), könnten jedoch vor einer Sättigung stehen, wenn die Speicherkapazität weiter zunimmt. Dies unterstreicht die Bedeutung des Revenue Stackings (gleichzeitige Teilnahme an mehreren Märkten) und der Marktdiversifizierung für Batteriespeicherbetreiber.


Batteriespeicher können auch dazu beitragen, den Kannibalisierungseffekt abzuschwächen, dem erneuerbare Energiequellen wie Sonne und Wind ausgesetzt sind. Durch die Speicherung von überschüssiger Energie in Zeiten hoher Produktion (bei niedrigen Preisen) und deren Freisetzung in Zeiten hoher Nachfrage (bei hohen Preisen) tragen BESS zur Stabilisierung der Marktpreise und zur Werterhaltung der erneuerbaren Energien bei.


Darüber hinaus erbringen Batteriespeicher wichtige Leistungen, die derzeit noch nicht direkt monetarisiert werden, wie die Entlastung des Netzes und die Beschleunigung der Integration erneuerbarer Energien. Es wird erwartet, dass diese Vorteile in Zukunft vermehrt anerkannt werden und zu zusätzlichen Einnahmequellen führen können.


Diese diversen Möglichkeiten und die Optimierung der Einnahmeströme kann für BESS-Betreiber durchaus eine Herausforderung darstellen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Erzeugern von erneuerbarer Energie, die eine einfache Vergütung in Cent pro kWh erhalten, müssen Betreiber von Batteriespeichern einen anspruchsvolleren Ansatz für das Management ihres Geschäfts verfolgen. Hier setzt suena an und bietet die Strategie, Werkzeuge und Expertise, um das volle Potenzial von Batteriespeicherbetreibern auszuschöpfen.


suena's Beitrag zu einem erfolgreichen Batterieprojekt


Mit suena unterstützen wir aktiv das Wachstum des BESS-Marktes, indem wir Vermarktungsdienstleistungen anbieten, die den Betrieb und die Rentabilität von Batteriespeichersystemen optimieren. Unsere Optimierungs- und Handelsdienstleistungen sind zu 100 % digital und basieren auf dem suena Energy Trading Autopilot, einer KI-gestützten Optimierungs- und algorithmischen Handelsplattform, die es Batteriespeichersystemen ermöglicht, an allen relevanten Märkten wie den kurzfristigen Strommärkten und Märkten für Zusatzdienstleistungen zu partizipieren. Durch den Einsatz von KI, fortschrittlicher Datenanalyse und Marktprognosen in Echtzeit bieten unsere Dienstleistungen optimale Handelsstrategien, die Batteriespeicher mit den Marktbedingungen und der Nachfrage in Einklang bringen.


Wir sind auf die Entwicklung von Multi-Markt-Handelsstrategien spezialisiert, die es Batteriespeichersystemen ermöglichen, effektiv an den kurzfristigen Strommärkten für Strom und an Anschlussdienstleistungen teilzunehmen. Unser Team arbeitet Hand in Hand mit unseren Kunden, um sicherzustellen, dass sie sich in der Komplexität des Energiehandels zurechtfinden und das volle Potential ihrer Speicher ausschöpfen. Unsere Handelsalgorithmen treffen mehrere Tausend Handelsentscheidungen pro Tag und reagieren in Millisekunden auf Marktveränderungen, um sicher zu stellen, dass Batteriespeichersysteme flexibel auf Preisschwankungen und sich ändernde Netzbedingungen reagieren können. Mit kontinuierlichen Anpassungen von Handelsstrategien in Echtzeitstellt suena sicher, dass Anlageneigentümer und Investoren wettbewerbsfähig bleiben, ihre Rendite maximieren und gleichzeitig zu einem stabileren, effizienteren Energiesystem beitragen.


Da die Nachfrage nach erneuerbaren Energien weiter steigt, wird der Bedarf an zuverlässigen Energiespeicherlösungen immer wichtiger. suena verhilft den Stakeholdern dazu, sich in diesem dynamischen Markt zurechtzufinden, ihre Speicheranlagen zu optimieren und neue Handelspotenziale zu verwirklichen.





 
 

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