Regelleistung mit Heimspeichern sinnvoll

Derzeit gibt es in Deutschland zwei Batteriespeicheranbieter, die sehr stark damit werben, dass man mit ihren Speichern dazu beitragen kann, das Stromnetz zu stabilisieren. Damit ist gemeint, dass die Systeme Regelleistung und Regelenergie anbieten und erbringen können. Diese wird wöchentlich ausgeschrieben und dann schnell abgefragt, wenn Erzeugung und Verbrauch in einer Regelzone, das ist die Zone eines Übertragungsnetzbetreibers, nicht in Einklang sind (SieheGlossar Energiemarkt). Wenn das funktioniert, können Speicherbesitzer damit eventuell zusätzlich Geld verdienen und den Speicher refinanzieren.

Der eine Speicheranbieter ist Caterva. Er will so genannte Primärregelleistung mit Heimspeichern vermarkten. Der andere Anbieter ist die Deutsche Energieversorgung (Senec). Sie will mit dem Econamic Grid den Sekundärregelmarkt bedienen. Bei diesem müssen die Speicher nicht ganz so schnell reagieren wie am Primärenergiemarkt. Derzeit ist Caterva für die Primärregelleistung bereits "präqualifiziert", vom Übertragungsnetzbetreiber zugelassen. Die deutsche Energieversorgung arbeitet daran noch.

In der Branche kommt erstens immer wieder die Frage auf, ob die Vermarktung von Regelenergie überhaupt funktioniert und die Heimspeicher eine Chance haben, zugelassen zu werden. Zweitens stellt sich die Frage, wie wirtschaftlich das ist. In der Printaugabe Juni 2016 finden Sie dazu einenumfangreichen Hintergrundartikel, der zu dem Schluss kommt, dass es vermutlich möglich ist. In diesem Zusammenhang ist das folgende Interview mit Raphael Hollinger (Foto) entstanden. Er leitet am Fraunhofer ISE das Team Economic Operation and Business Models in der Abteilung Smart Grids.

pv magazine: Sie forschen und entwickeln am Fraunhofer ISE zu der Erbringung von Regelenergie durch Heimspeicher, teilweise auch im Auftrag der bekannten Hersteller, die daran arbeiten. Wer legt fest, was ein Batteriespeicher und die mit der Steuerung betrauten Dienstleister erfüllen müssen?

Raphael Hollinger: Die Verantwortung für die Regelenergie liegt bei den vier Übertragungsnetzbetreibern. Die Einhaltung der technischen Mindestanforderungen, werden daher auch von den Übertragungsnetzbetreibern festgelegt und überprüft – natürlich im Rahmen der Regeln im zentraleuropäischen Verbundnetz sowie der Vorgaben der Bundesnetzagentur. Zur Primärregelleistung, also der schnellsten Regelleistungsart, haben die Übertragungsnetzbetreiber speziell für Batterien Anforderungen und Freiheitsgrade definiert und auf der gemeinsamen Ausschreibungsplattform regelleistung.net veröffentlicht.

Fokussieren wir uns zunächst auf die Sekundärregelleistung. Als ein Gegenargument gilt, dass man für negative Regelleistung Platz im Speicher reservieren muss. Für positive Regelleistung, wenn das irgendwann EEG rechtlich gehen sollte, muss man Energie im Speicher bereithalten. Muss man Platz beziehungsweise ab dem Gebot genau bei einem Kunden vorhalten oder reicht es, wenn ziemlich wahrscheinlich ist, im gesamten Pool der vielen Heimspeicher eines Anbieters stehen Platz oder Energie zur Verfügung?

Heimspeicher weisen ein systematisches Lade- und Entladeverhalten auf. Sie werden tendenziell tagsüber beladen und nachts entladen. Diese Systematik kann bei der Sekundärregelleistung genutzt werde, da es verschiedene Produkte für negative und positive Sekundärregelleistung sowie für Hochtarifzeit (Tagsüber) und Niedertarifzeit (Nachts und am Wochenende) gibt. Es ist also beispielsweise möglich nur negative Sekundärregelleistung in der Niedertarifzeit zu vermarkten. Bei einer einzelnen Batterie kann man sich auf diese Systematik natürlich nicht verlassen, weil zum Beispiel die Hausbewohner auch mal nicht Zuhause sind und der Speicher in Konsequenz nicht entleert wird. Bei einer großen Anzahl von Heimspeichern ließe sich der Verlauf des mittleren Speicherfüllstands hingegen relativ gut prognostizieren und kann so in Gebotsentscheidungen einfließen. Auf Basis der heutigen Anforderungen in der Sekundärregelleistung, insbesondere Hinsichtlich der gesichert vorzuhaltenden Kapazität, sehe ich dennoch keine wirtschaftliche Möglichkeit allein mit Heimspeichern den Anforderungen gerecht zu werden. In einem Pool könnten die Systeme jedoch eine wertvolle Ergänzung zu Kraftwerken darstellen.

Ist es nicht ein Problem, dass ich nicht negative Regelenergie in den Speicher lade, gleichzeitig meine Solaranlage weniger einspeichert und dadurch mehr Überschussstrom ins Netz einspeist? Das würde die Regelleistung, für die der Stromkunde zahlt, gleich wieder aufheben. Lässt sich das Problem anders lösen als dass negative Regelenergie von Solar-Heimspeichern nur dann angeboten wird, wenn wenig Sonne scheint?

Ein anderes Wort für Regelleistung ist Reserveleistung. Diese Bezeichnung verdeutlicht, dass Leistung reserviert beziehungsweise vorgehalten werden muss. Das vermarktete Leistungsband steht daher unabhängig des aktuellen Abrufs nicht für die Einspeicherung von lokal erzeugter Solarenergie zur Verfügung. Mit Einschränkungen gilt dies auch für die vorgehaltene Kapazität. Unsere Simulationen zeigen jedoch, dass der Großteil der installierten Leistung und Kapazität bei Heimspeichern nur selten genutzt wird. Er kann daher Zeitvariabel fast ohne Einbußen bei der Autarkieerhöhung für andere Dienstleistungen reserviert werden. Ein intelligentes Management der Leistungsbänder innerhalb des Pools von Heimspeichern und eine optimierte zeitlich variable Leistungsvermarktung maximieren die Einnahmen aus der Regelleistung bei minimalen Einbußen hinsichtlich der Erhöhung des Autarkiegrades. Die von Ihnen erwähnten saisonalen Effekte sollten in eine optimierte Vermarktungsstrategie natürlich einfließen.

Ich darf Regelenergie ja nicht einfach „verbrennen“. Darf ich sie mit dem Heizstab in den Wärmespeicher füllen, auch wenn ich zum Beispiel im Sommer die Heizenergie gar nicht brauche?

Regelenergie einfach als Abwärme in die Umgebung zu blasen ist tatsächlich nicht gewollt. Davon kann bei der Beladung eines thermischen Speichers in einem Einfamilienhaus jedoch keine Reden sein. Neben dem Heizenergiebedarf gibt es ja noch den Bedarf an Warmwasser, der bei den meisten Vierpersonenhaushalten auch im Sommer oberhalb von 5 Kilowattstunden pro Tag liegen dürfte.

Die Regelenergie ist wie der gesamte Energiemarkt regulatorisch ja ziemlich vermint. Darf ich die Regelenergie denn überhaupt nutzen, ohne Abgaben und Umlagen darauf zu entrichten?

Die Bereitstellung von Regelleistung mit Batterien und insbesondere mit Heimspeichern ist ein neues und innovatives Geschäftsmodell. Daher ist auch der regulatorische Rahmen noch nicht an diese neue Technologie angepasst. Dies führt dazu, dass einige Fragen zur wirtschaftlichen Bewertung oder sogar zur Umsetzbarkeit heute nicht abschließend geklärt sind. Nach meiner Einschätzung muss jedoch für Energie, die im Zuge der Regelleistung in die Batterie eingespeichert wird, um anschließend von Endkunden verbraucht zu werden, der Großteil der üblichen Abgaben und Umlagen bezahlt werden.

Das heißt aber, ich muss entweder die Umlagen und Abgaben dann entrichten, wenn ich den Batteriespeicher mit der Regelenergie lade, oder ich muss bilanzieren, welchen Teil der Speicherladung Regelenergie ist. Wenn dieser Teil den Fernsehe betreibt oder den Heizstab, muss ich in diesem Moment Abgaben und Umlagen abführen?

Eine sinnvolle Differenzierung auf Endkundenebene könnte zwischen Energie zur ausschließlichen Speicherung und Energie als Letztverbrauch liegen. Energie, die am Jahresende nicht wieder zurückgespeist wurde, unterläge demnach einem Großteil der Umlagen.

Damit beträgt der Gewinn durch Regelenergie aber nicht mehr 29 Cent pro Kilowattstunde Stromkosten, sondern nur noch 5 bis 15 Cent, von denen man aber auch noch die Dienstleister und die Infrastruktur bezahlen muss?

Sie sind bei Ihrer Berechnung von einem Arbeitspreis von 0 Cent pro Kilowattstunde ausgegangen. Also der kostenlosen Beschaffung der Energie. Die Rechnung ist jedoch noch etwas komplizierter. So gibt es bei der Bereitstellung von Sekundärregelleistung und Minutenreserve einen Arbeitspreis und bei allen drei Regelleistungsarten zusätzlich einen Leistungspreis. Alle Preise hängen vom individuellen Gebot des Vermarkters ab. Der gewählte Arbeitspreis hat dabei einen sehr großen Einfluss auf die Abrufwahrscheinlichkeit. So wird beispielsweise ein Erbringer von negativer Sekundärregelleistung, der einen sehr hohen Arbeitspreis wählt, kaum aktiviert; wählt er einen sehr günstigen Arbeitspreis, so wird er mit durchschnittlich über 13 kWh am Tag pro vermarktetem kW beladen. Zu den potentiellen Einnahmen aus dem Arbeitspreis kommen die Einnahmen aus dem Leistungspreis. Die Leistungspreise schwanken jedoch stark und sind für die einzelnen Regelleistungsprodukte sehr unterschiedlich. In 2015 konnten durch den Leistungspreis in der Sekundärregelleistung bis zu 70 Euro pro Kilowatt erwirtschaftet werden in der Primärregelleistung bis zu 194 Euro pro Kilowatt. Es gibt also einige Stellschrauben, an denen gedreht werden muss, um genug Einnahmen zu erwirtschaften, eine Teilnahme an der Regelleistung zu rechtfertigen.

Um es noch einmal zusammenzufassen: Prinzipiell halten Sie es aber für möglich, dass Heimpseicher für Regelenergie vermarktet werden?

Die Komplexität der Prozesse, die notwendig sind, um erfolgreich Regelleistung mit Heimspeichern zu erbringen ist hoch; die Risiken durch schwankende Marktpreise und veränderte regulatorische Rahmenbedingungen auch. Dennoch bin ich überzeugt, dass die Teilnahme an der Regelleistung mit Heimspeichern sinnvoll ist. Sie kann den Nutzen des Speichers für den Endkunden und das Energiesystem wesentlich erhöhen. Zudem ist es für eine erfolgreiche Energiewende notwendig, konventionelle Kraftwerke mit Erneuerbaren Energiesystemen zu ersetzen. Dies gilt nicht nur für die Energieerzeugung, sondern auch für die Netzdienstleistungen wie Regelleistung, die heute noch großteils von konventionellen Kraftwerken bereitgestellt werden.

Ist es für Endkunden nicht viel zu kompliziert, diese Details des stark regulierten Energiemarkts zu erklären?

Wer sich einen Heimspeicher in den Keller stellt, will häufig nicht nur steigenden Strompreisen entgegenwirken, sondern auch die Energiewende unterstützen. Daher sind viele Kunden grundsätzlich offen für ein Pooling der Heimspeicher. Nun liegt es an den Firmen überzeugende Produkte zu entwickeln, die dem Kunden und der Energiewende dienen. Um den Endkunden langfristig für die Konzepte zu gewinnen, müssen die Vergütungsmodelle für eine Poolteilnahme dabei einfach, fair und transparent sein. Die detaillierte Beschreibung der erbrachten Netzdienstleistungen erscheint mir hierzu nicht erforderlich. Wir kaufen und nutzen heute ja eine Vielzahl von Produkten, deren Funktionsweise wir nicht vollständig verstehen.

Die schriftlichen Fragen stellte Michael Fuhs

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