Batteriespeicherbedarf in Österreich : Energiespeicher-Evolution: 9 Gigawatt in 15 Jahren

Bis 2040 wird sich der Stromtransport in Österreich wie auch international verdoppeln. Noch dazu soll der Strom, der durch die österreichischen Leitungen fließt, zu diesem Zeitpunkt bereits seit zehn Jahren bilanziell erneuerbar sein. Ob Österreich die Klimaneutralität in 15 Jahren erreicht haben wird, ist stark vom Ausbau der Batteriespeicherlösungen hierzulande abhängig. Das zeigt eine neue Speicherstudie vom Bundesverband Photovoltaic Austria (PV Austria), der Austrian Power Grid (APG), der TU-Graz und dem Beratungsunternehmen d-fine. Sie schlüsselt konkrete Zahlen zum Bedarf an Batteriespeichern bis 2030 und 2040 nach Bundesländern, Bezirksgruppen und Anwendungsbereichen auf.

„Unsere Studie hat die zukünftigen Bedarfe deutlich gemacht und gibt Österreich ein klares Zeichen: Mit dem Ausbau von Erneuerbaren Energien muss der Ausbau der Batteriespeicher Hand-in-Hand gehen – nur so kann die leistbare Energiewende gelingen!“, so Herbert Paierl, Vorstandsvorsitzender von PV Austria, bei der Studienpräsentation.

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Die Studie unterstreicht, dass der Ausbau der Erneuerbaren und vor allem volatiler Energiequellen wie der Photovoltaik entsprechende Speicherlösungen braucht. Für die Realisierung der Energiewende sieht der integrierte österreichische Netzinfrastrukturplan einen Ausbau der PV-Leistung auf 21 Gigawattpeak (GWp) bis 2030 und 41 GWp bis 2040 vor (aktuell sind rund 9 Gigawatt (GW) PV-Engpassleistung installiert). Wenn es nun darum geht, den Sonnenstrom über den Tag zu verteilen, Flexibilität ins Energiesystem zu bringen und fehlende Netzkapazitäten auszugleichen, sind Batteriespeicher das Bindeglied zwischen Erzeugung und Verbrauch.

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2040 wird laut Studie nämlich in etwa gleich viel Batteriespeicher-Leistung notwendig sein wird, wie Speicherleistung an klassischen Speicherkraftwerken (Pump- und Reservoir-Speicher) in der APG-Regelzone bereits vorhanden ist. „In einem effizienten energiewirtschaftlichen Gesamtsystem braucht es kapazitätsstarke Stromnetze, ein wesentlich stärker digitalisiertes Energiesystem sowie ausreichend Speicherkapazitäten, um die Erzeugungsspitzen der Photovoltaik system- und netzdienlich zu verlagern", weiß Gerhard Christiner, APG-Vorstandssprecher. 

Als österreichischer Übertragungsnetzbetreiber muss die APG verpflichtende Systemplanungsprozesse durchführen und hat dafür ein sektorengekoppeltes Modellierungstool entwickelt, das das europäische Energiesystem abbildet. Darauf basieren auch die Untersuchungen der Studie. Denn das „Stromsystem ist ein hochkomplexes System, bei dem man nicht einfach Durchschnittswerte nutzen kann“, weiß Professorin Sonja Wogrin von der TU-Graz, die die wissenschaftliche Leitung der Studie innehatte. Damit liefere die Studie einen klaren Fahrplan für den notwendigen Speicherbedarf in jedem Bundesland und zeige konkrete Wege auf, wie die Energiewende 2030 und 2040 erreicht werden könne. Zudem sei sie technisch belastbar.

Die Studie stützt sich also auf ein sogenanntes "Basisszenario", um weitere Berechnungen durchzuführen. In diesem Szenario erreicht Österreich die CO₂-Neutralität gemäß dem European Green Deal 2050 und deckt seinen Strombedarf ab 2030 bilanziell aus Erneuerbaren. Weiters geht das Studienszenario davon aus, dass die "All Electric Society" zunehmend im Nachfragesektor ankommt, begonnen mit der Raumwärme und der Industrie bis hin zum Straßenverkehr. In Bereichen wie der Industrie, wo Fossile schwierig zu ersetzen sind, kommen Wasserstoff und Festbiomasse zur Anwendung. All das ergibt einen verdoppelten Strombedarf von 125 TWh im Jahr 2040. 

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Im nächsten Schritt konnte der benötigte Verlagerungsbedarf der elektrischen Energie – also Flexibilitäten – berechnet werden. Die zunehmende Elektrifizierung schlägt sich hier spürbar nieder: Während der untertägige Verlagerungsbedarf 2024 noch 6,8 TWh entspricht, verdreifacht er sich bis 2030 (22 TWh) nahezu und verdoppelt sich bis 2040 (41 TWh) erneut. Der wöchentliche Verlagerungsbedarf in den Jahren 2024, 2030 und 2040 beträgt 6,6 bzw. 9,4 und 13 TWh. Bis 2040 entspricht das einer Steigerung von 97 Prozent. Der saisonale Verlagerungsbedarf kommt auf 11 TWh, 19 TWh und 25 TWh - ein Anstieg von 127 Prozent. Diese benötigten Flexibilitäten können – und müssen auch – unterschiedliche Technologien bereitstellen: Bis 2040 sollen dafür plus 11 GW an Flexibilitäten durch Energiespeicher bereitstehen, plus 1,2 GW durch Kraftwerke und plus 5 GW durch Sektorkopplung.

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Bei der Bereitstellung dieser Flexibilitäten kommen Energiespeicher ins Spiel, die Studie betrachtet hier Batteriespeicher – aufgeteilt in dezentrale Kleinbatteriespeicher für Private und Gewerbe "behind the meter" und Großbatteriespeicher "front of the meter" – und Wasserspeicherkraftwerke genauer. Bis 2030 müssten systemrelevante Großbatteriespeicher mit einer Kapazität von 1,4 GW ausgebaut werden, bis 2040 sogar 2,7 GW. Laut Modell kommen dazu 3,7 GW an Kapazität durch Kleinbatteriespeicher bis 2030 und 6 GW bis 2040. Zum Vergleich: Heute ist in Österreich weniger als 1 GW an Ladeleistung durch Batteriespeicher vorhanden. Im Jahr 2030 könnten durch Batteriespeicher in Summe so 3,3 TWh an elektrischer Energie zwischengespeichert werden, 2040 sogar 6,1 TWh.

Was die Wasserspeicherkraftwerke betrifft, verfügt Österreich aktuell über eine Engpassleistung von 8,9 GW - bis 2040 wäre eine zusätzliche Anschlussleistung von 3,5 GW notwendig. Dazu kommen im Szenario noch weitere Flexibilitäten durch thermische Kraftwerke, die zukünftig mit klimaneutralen Gasen betrieben werden sollen, sowie die Möglichkeiten der Sektorkopplung wie etwa Vehicle-to-Grid oder Power-to-District Heat.

Um die benötigten Speicherkapazitäten pro Bundesland auszuweisen, unterscheidet die Studie zwischen Klein- und Großspeichern. Bei den Kleinspeichern wird außerdem zwischen privaten Haushalten und gewerblichen Betrieben differenziert – je nach dem Anteil des Sektors am Gesamtstrombedarf laut Statistik Austria. Auf dieser Basis wurden die dezentralen Kleinspeicher in den zehn Regionen modelliert. 

2040 wäre somit folgende Batterieleistung in MW an Haushalts-, Gewerbe- und Großspeicher notwendig:

„Die Energiewende steht und fällt mit der Verfügbarkeit von Speicherlösungen. Ohne einen konsequenten Ausbau von Batteriespeichern bleiben Sonne, Wind und Wasser ungenutztes Potenzial. Wir fordern die Politik auf, endlich klare Rahmenbedingungen und Investitionsanreize zu schaffen – sonst bleibt die Energiewende ein Projekt ohne Zielgerade“, fordert Paierl von PV Austria abschließend. Zudem könnte der Ausbau der Speicherkapazitäten mit Blick auf das anstehende Elektrizitätswirtschaftsgesetz (ElWG) auch die momentane Debatte um die Spitzenkappung relativieren.

Der Verband hat sich die Studie auch zum Anlass genommen, konkrete Forderungen an die Politik zu stellen: Die Doppelbelastung von Stromspeichern soll fallen, mehr Anreize für Markt- und Netzdienlichkeiten kommen und einheitliche, vereinfachte und raschere Genehmigungsverfahren für Batteriespeicherprojekte eingeführt werden. 

Gerade an den letzten Punkt schließt sich Alfred Weinberger, Managing Director der Amarenco Group Solar Austria, aus Sicht der Praxis an: „Photovoltaik ohne Speicher ist wie ein Ferrari ohne Räder – viel Leistung, aber die PS kommen nicht auf die Straße. Wenn wir den Ausbau der Erneuerbaren wirklich wollen, müssen wir die Spielregeln so ändern, dass Speicher das Gesamtsystem unterstützen und wirtschaftlich attraktiv für Investoren werden.“ Statt einem Ferrari würde Paierl eher einen "gebrauchten Golf" für diese Analogie verwenden, so der Vorstandsvorsitzende von PV Austria scherzhaft. Sicher sei jedenfalls, dass man alles, was an PV-Leistung zur Verfügung steht, auf die Straße bringen müsse.