Disruption: Wandel nutzen
Energiespeicher für eine saubere Zukunft
Geopolitische Spannungen und zunehmende Extremwetterereignisse rund um den Globus zeigen deutlicher denn je, wie dringend notwendig eine Beschleunigung der Energiewende ist. Flexible Energiespeichersysteme im Großmaßstab schaffen die notwendige Basisinfrastruktur für die Einbindung der zunehmenden erneuerbaren Kapazitäten. Diese Umstellung trägt dazu bei, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und die Energiewende voranzutreiben.
Das Wichtigste in Kürze
- Speichersysteme für erneuerbare Energien sind von entscheidender Bedeutung für die Dekarbonisierung der Wirtschaft. Sie bieten mehr Flexibilität und verringern die Abhängigkeit von schwankenden Preisen für fossile Brennstoffe
- Die Speicherung sauberer Energie sichert die Netzstabilität und erleichtert/ beschleunigt die Integration erneuerbarer Energien in den Energiemarkt
- Der weltweite Markt für Batteriespeicher wird bis zum Ende dieses Jahrzehnts voraussichtlich mit zweistelligen Raten wachsen
Wie die Energiespeicherung zur besseren Abstimmung von Energieangebot und -nachfrage beitragen kann
Einem aktuellen Bericht der Internationalen Energieagentur (IEA) zufolge werden erneuerbare Energien bereits 2025 die wichtigste Stromquelle weltweit sein und bis Mitte dieses Jahrzehnts 90 % des weltweiten Ausbaus im Stromsektor ausmachen.1
Dank eines Rekordwachstums bei den Kapazitäten und der Produktion erneuerbarer Energien wird die Erzeugung sauberer Energie auch mit der weltweit steigenden Nachfrage Schritt halten können.
Natürliche Energieträger wie Solar-, Wind- und Wasserkraft unterliegen jedoch witterungsbedingten Schwankungen (Intermittenz),die ihre Effizienz einschränken können. Speichersysteme für saubere Energie können die Netzstabilität sichern und zu einer zuverlässigeren (grünen) Energieversorgung beitragen, da sie es ermöglichen, überschüssige Energie zu speichern und dann ins Netz einzuspeisen, wenn sie benötigt wird.
Das Gleichgewicht von Energieangebot und -nachfrage durch den weiteren Ausbau der Energiespeicherkapazitäten dient somit als Katalysator für das weitere Wachstum der sauberen Energieerzeugung.
Die weltweite kumulative Energiespeicherung wird bis 2040 voraussichtlich 2.850 GWh erreichen
Quelle: Energy Storage Outlook 2019, BNEF Juli 2019.
Die Vielfalt der Energiespeichersysteme
Die Speicherung von Energie und die Sicherstellung ihrer Verfügbarkeit auf Abruf sind entscheidend für die Elektrifizierung von Industrie, Verkehr und Haushalten. Dafür müssen die ursprünglichen Energieträger jedoch umgewandelt und anschließend in nutzbaren Strom zurückgewandelt werden. Dafür gibt es verschiedene Ansätze:
Innerhalb dieser Gruppen kommen einige Optionen am stärksten zum Einsatz, um große Strommengen zu speichern.
Pumpspeicherkraftwerke
In Zeiten geringer Nachfrage wird Wasser von einem tiefer gelegenen in ein höher gelegenes Speicherbecken gepumpt und dort „geparkt“. Steigt die Nachfrage stark an, wird Wasser abgelassen, um über eine Turbine Strom zu erzeugen und ins Netz einzuspeisen.
Batterien im Netzmaßstab
Elektrochemische Energiespeicher (Lithium-Ionen-, BleiSäure-, Redox-Flow-Batterien usw.), die Energie aus dem Netz/Kraftwerk speichern, wenn Strom im Überfluss vorhanden und billig ist, und diese Energie bei Bedarf später wieder ins Netz einspeisen.
Solarthermiesysteme
Sammlung von Energie durch Solarfelder/ Photovoltaikanlagen, die bei hohem Bedarf und geringer Sonneneinstrahlung abgezogen wird.
Wasserstof
Umwandlung von Strom in Wasserstoff, der dann gespeichert und wieder in Strom zurückgewandelt wird. Obwohl der Wirkungsgrad heute noch unter dem anderer Speichersysteme liegt, steigt das Interesse an Wasserstoffspeicherlösungen – und hier insbesondere an Ammoniak als Energieträger für Wasserstoff – aufgrund der deutlich höheren Speicherkapazitäten im Vergleich zu Batterien, Wasserkraft- oder Solarthermie-Technologien.
Die Herausforderungen von Energiespeichersystemen angehen
Energiespeichersysteme und -technologien bringen unbestreitbare Vorteile für die Umstellung auf saubere Energie mit sich. Um die Energiespeicherung als eine der wichtigsten Triebkräfte der Energiewende zu etablieren, müssen jedoch noch viele Hindernisse überwunden werden.
Energiespeicherung: unverzichtbar für den Ausbau der sauberen Energieerzeugung
Die weltweiten Bemühungen um eine Dekarbonisierung der Wirtschaft setzen weiterhin vor allem bei der Energieerzeugung an. Inzwischen rückt aber auch die Energiespeicherung als wesentlicher Aspekt dieser Umstellung vermehrt in den Fokus.
Immer mehr Regierungen und Organisationen weltweit haben den Handlungsbedarf erkannt und ergreifen Maßnahmen zur Förderung des Ausbaus der Speicherkapazitäten sowie zur Intensivierung und Finanzierung der Erforschung und Entwicklung alternativer Speichertechnologien.
USA
Am 1. Januar 2023 wurde die im Rahmen des Inflation Reduction Act eingeführte Investitionssteuergutschrift (Investment Tax Credit, ITC) auf Standalone-Speicher mit einer Leistung von 5 kWh oder mehr ausgeweitet.2 Dadurch, dass auch diese kleineren Projekte jetzt steuerlich gefördert werden, sind die Entwickler nicht mehr gezwungen, ihre Speicherlösung direkt mit Photovoltaikanlagen zu verbinden. Dies wiederum reduziert die Entwicklungszeiten und -kosten für neue Energiespeicherkapazitäten erheblich.
Diese neu gewonnene Flexibilität und die Ausweitung der Investitionssteuergutschriften auf StandaloneEnergiespeichersysteme könnten dem bereits stetig wachsenden US-Markt für Energiespeichersysteme zusätzlichen Anschub verleihen.
Quelle: American Clean Power CLEAN POWER ANNUAL MARKET REPORT 2022, Mai 2023
EU
Im März 2023 veröffentlichte die Europäische Kommission eine Empfehlung zur Energiespeicherung. Darin hebt sie hervor, dass diese „eine entscheidende Rolle bei der Dekarbonisierung der Energiewirtschaft spielen und zur Integration von Energieträgern und zur Versorgungssicherheit beitragen“ kann und dass „eine dekarbonisierte Energiewirtschaft erhebliche Investitionen in Speicherkapazitäten aller Art erfordern wird“.6 In den EU-Mitgliedstaaten wird empfohlen, detaillierte Daten zu veröffentlichen, um Investitionsentscheidungen für neue Energiespeicheranlagen zu erleichtern.
Der Vorstoß der EU zum Aufbau von Energiespeicherkapazitäten kommt zum richtigen Zeitpunkt, da die Kommission davon ausgeht, dass der Bedarf an Flexibilität im Stromsystem bis 2050 auf 30% des gesamten Strombedarfs ansteigen könnte. Das entspräche einem Plus von 11% gegenüber 2021.
Regionale Beispiele
Bundesstaat New York
Der Bundesstaat New York hat sich das Ziel gesetzt, die Energiespeicherkapazität bis 2025 auf 1.500 MW und bis 2030 auf 3.000 MW auszubauen. Das könnte nicht nur zu einem Bruttonutzen von rund 3 Milliarden US-Dollar führen, sondern auch mehr als 2 Millionen Tonnen CO2-Emissionen vermeiden und bis 2030 rund 30.000 neue Arbeitsplätze schaffen.3
Kalifornien und Texas
Im Jahr 2022 belegten der „Golden State“ und der „Lone Star State“ die ersten beiden Plätze im US-weiten Zubau von erneuerbaren Kapazitäten einschließlich Speicherkapazitäten.4
Texas und Kalifornien, Vorreiter beim Ausbau erneuerbarer Energien im Jahr 2022
Quelle: American Clean Power CLEAN POWER ANNUAL MARKET REPORT 2022, Mai 2023
Lateinamerika
Jüngsten Analysen zufolge belief sich der Markt für Solarenergiespeicher in Lateinamerika im Jahr 2022 auf 1,84 Milliarden US-Dollar. In den nächsten fünf Jahren wird dieser Markt voraussichtlich mit einer jährlichen Rate von 7,20% wachsen.5
Investitionen in Wegbereiter
Weltweit überholen erneuerbare Energien zunehmend fossile Energieträger in der Stromerzeugung und der Zubau erneuerbarer Energien erreicht Rekordhöhen. Daher wird ein schnellerer Ausbau der Speicherkapazitäten immer wichtiger, um kontinuierlich und verlässlich saubere Energie bereitzustellen.
Die Prognosen für das Wachstum der weltweiten Energiespeicher liegen zwischen 80 GW und 88 GW an jährlich neu installierter Leistung7. Trotz des bereits stattfindenden und prognostizierten Ausbaus der Energiespeicher werden noch mehr Speicherkapazitäten benötigt, um die Zuverlässigkeit und Betriebszeit zu erhöhen und die Schwankungen bei der Erzeugung von Strom aus Solar-, Wind- und Wasserkraft zu bewältigen. Daher sind zusätzliche Investitionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Wasserspeicherung erforderlich, um für ein ausgewogenes Verhältnis von sauberer Energieerzeugung und -speicherung zu sorgen und der unaufhörlich steigenden Nachfrage nach Energiespeicherlösungen gerecht zu werden.
Diese Investitionen dürften auf fruchtbaren Boden fallen. Einer aktuellen Analyse zufolge wird der globale Markt für Batteriespeicher von 10,88 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 auf 31,20 Milliarden US-Dollar im Jahr 2029 anwachsen und damit im Prognosezeitraum ein zweistelliges Wachstum von 16,3% verzeichnen.8
Angesichts dieses enormen Wachstumspotenzials können sich hier aus Anlegersicht unterschiedliche attraktive Ansatzpunkte bieten, um Kapital in vielversprechende Unternehmen zu lenken. So kann eine gut finanzierte Erforschung neuartiger leistungssteigernder Materialien die Entwicklung und Marktfähigkeit wegweisender Technologien zur Energiegewinnung beschleunigen. Das wiederum könnte die dringend notwendige Koevolution von sauberer Energieerzeugung und Energiespeicherung vorantreiben.
Die Energiespeicherung bleibt eine große Herausforderung, durch die sich in den kommenden Jahren vielfältige Anlagechancen eröffnen dürften. Unterschiedliche Anwendungsfälle erfordern unterschiedliche, auf den jeweiligen Bedarf zugeschnittene technische Lösungen. Auch das spricht für vielfältige Chancen und Lösungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
1 International Energy Agency: Renewable power’s growth is being turbocharged as countries seek to strengthen energy security. December 2022
2 Congress.gov: Energy Storage Tax Incentive and Deployment Act of 2021. September 2021
3 New York State: Types of Energy Storage
4 American Clean Power Market Report 2022, Mai 2023
5 Digitaljournal.com: Latin America Solar Energy Storage Market Shows Robust Growth Potential
6 Empfehlung der EU-Kommission zur Energiespeicherung – Eckpfeiler einer dekarbonisierten und sicheren Energiewirtschaft in der EU. 14. März 2023
7 Bloomberg NEF: 1H 2023 Energy Storage Market Outlook. March, 2023 und International Energy Agency: Grid-Scale Storage. September 2022
8 Fortunebusinessinsights.com: Global battery energy storage market. March 2022
