Studie belegt: 90mal besser als konventionelle Erzeuger
Der Einsatz von stationären Großbatteriespeichern gewinnt zunehmend an Bedeutung. Diese Batteriespeicher können das Stromnetz schnell und präzise stabilisieren. Dass sie im Vergleich mit Steinkohlekraftwerken auch ökologische Vorteile haben, belegt eine neue Studie des Instituts für Energie- und Klimaforschung des Forschungszentrums Jülich in Zusammenarbeit mit dem Berliner Batteriespeicherexperten Younicos.
Bei Primärregelleistung in elf von zwölf Kategorien besser
Ein Forscherteam unter der Leitung von Petra Zapp (Jülich) und Ina Hahndorf (Younicos) hat im Rahmen einer Ökobilanzanalyse nachgewiesen, dass Batteriespeicher bei der Erbringung von Primärregelleistung in elf von zwölf Kategorien besser abschneiden als konventionelle Erzeuger. So tragen Kohlekraftwerke je nach Randbedingungen bis zu 90 Mal mehr zum Treibhauseffekt bei als Batterieparks. Zudem haben sie eine um den Faktor 50 höhere toxische Wirkung auf das Ökosystem und ihre krebserregende Wirkung fällt bis zu 90 Mal höher aus.
Batterien können fossile Kraftwerke ersetzen
Großbatteriespeicher sind besonders dafür geeignet, die sogenannte Primärregelleistung bereitzustellen. Diese sorgt dafür, dass ein Ungleichgewicht zwischen Stromerzeugung und -verbrauch innerhalb weniger Sekunden automatisch geregelt und damit das Stromnetz stabilisiert wird. Bislang erbringen vorwiegend thermische Kraftwerke diese Leistung und erfüllen weitere (Liefer-)Aufgaben.
Um die unterschiedlichen Umweltwirkungen von Steinkohlekraftwerken und Großbatteriespeichern durch das Bereitstellen von Primärregelleistung detailliert herauszuarbeiten, verglichen die Jülicher Forscher die Systeme in verschiedenen Einsatzbereichen. Eine zentrale Frage in diesem Zusammenhang war, ob vor dem Hintergrund des starken Ausbaus erneuerbarer Energien fossile Kraftwerkskapazität durch den Einsatz von Großbatteriespeichern ersetzt werden kann.
Die Forscher gingen in ihrer Studie bei Kraftwerken und Großbatterien von einer Laufzeit von 20 Jahren aus. In den meisten Betriebsszenarien ergeben sich ökologische Vorteile für die Großbatteriespeicher, besonders in puncto CO2-Ausstoß und Treibhauseffekt. Steinkohlekraftwerke haben lediglich in einem Fall ökologische Vorteile – unter der Annahme, dass sie kurzfristig über- und unterlastfähig sind und alle Netzdienstleistungen erbringen sowie einen minimalen Verlust des Wirkungsgrades aufweisen.
„Netzdienstleistungen spielen bei der Transformation des Energiesystems eine wichtige Rolle. Bei der Regelleistung gibt es bereits eine Vielzahl an Untersuchungen zur Wirtschaftlichkeit und zu technischen Umsetzungsmöglichkeiten. Die neue Studie bezieht erstmals ökologische Aspekte mit ein und ermöglicht damit eine vielschichtige Bewertung von stationären Großbatteriespeichern und modernen Steinkohlekraftwerken“, so das Fazit von Prof. Jürgen-Friedrich Hake, Leiter des Jülicher Institutsbereichs Systemforschung und Technologische Entwicklung.
Für die Studie kamen die Daten zum Großbatteriespeicher aus Schwerin (Foto): Dort errichtete die Firma Younicos mit der Fünf- Megawatt-Lithium-Ionen-Anlage Europas ersten kommerziellen Großbatteriespeicher. Betreiber ist der Energieversorger WEMAG.
Originalveröffentlichung
Koj, Jan Christian; Stenzel, Peter; Schreiber, Andrea; Hennings, Wilfried; Zapp, Petra; Wrede, Gunnar; Hahndorf, Ina: Life Cycle Assessment of primary control provision by battery storage systems and fossil power plants. STE-Preprint 03/2015
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