Europa steht an einem Scheideweg seiner Energiepolitik. Um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu beenden und die ehrgeizigen Klimaziele zu erreichen, muss die Region massiv in erneuerbare Energien investieren. Doch die Integration dieser schwankenden Quellen stellt eine große Herausforderung dar. Langzeitspeicherlösungen (LDES) könnten der Schlüssel zur Stabilisierung des Netzes und zur Sicherung der Energieversorgung sein.
Wichtige Erkenntnisse
- Europa importiert fast zwei Drittel seiner Energie und ist anfällig für globale Marktschwankungen.
- Die Ziele für erneuerbare Energien bis 2030 erfordern eine massive Integration von Speicherlösungen.
- Langzeitspeicher (LDES) sind entscheidend, um die Lücke zwischen kurzfristigen Speichern und thermischen Kraftwerken zu schließen.
- Investitionen in LDES können Netzstabilität sichern und Kosten für Netzausbau sowie die Abregelung von Erneuerbaren senken.
- Ein klarer politischer Rahmen und langfristige Anreize sind notwendig, um LDES-Projekte zu realisieren.
Europas Energieabhängigkeit und die Folgen
Europa ist in hohem Maße von Energieimporten abhängig. Aktuelle Statistiken der Europäischen Union zeigen, dass fast zwei Drittel des Energiebedarfs aus dem Ausland gedeckt werden. Diese Abhängigkeit macht die Region anfällig für globale Preisschwankungen und geopolitische Risiken.
Die Energiekrise im Jahr 2022 verdeutlichte diese Schwachstelle drastisch. Die Gaslieferungen aus Russland nach Europa sanken um über 80 Prozent. Dies führte laut Internationalem Währungsfonds (IWF) zu einem fünfzehnfachen Anstieg der Strom- und Gaspreise im Vergleich zu Anfang 2021. Solche Ereignisse unterstreichen die dringende Notwendigkeit, Energiequellen zu diversifizieren und die Abhängigkeit von traditionellen Brennstoffen zu reduzieren.
Faktencheck Energieimporte
- 66%: Anteil der importierten Energie in Europa.
- 80%: Rückgang der russischen Gaslieferungen 2022.
- 15-fach: Anstieg der Strom- und Gaspreise in Europa im Vergleich zu 2021.
Herausforderungen der Energiewende
Die EU hat sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, bis 2030 über 40 Prozent ihres Energiebedarfs aus erneuerbaren Quellen zu decken. Dieses Ziel ist prinzipiell erreichbar, doch die Integration großer Mengen intermittierender Energiequellen wie Wind- und Solarkraft stellt eine erhebliche Herausforderung dar. Jüngste massive Netzausfälle in Spanien und Portugal zeigen, wie kritisch die Netzstabilität bei einem hohen Anteil erneuerbarer Energien ist.
Ohne ausreichende Speicherkapazitäten droht eine Überlastung der Netze und eine ineffiziente Nutzung der erzeugten Energie. Die Europäische Kommission prognostiziert, dass der Speicherbedarf bis 2050 um das Dreifache steigen wird. Kurzfristige Batteriespeicher allein können diese Lücke nicht schließen. Sie sind zwar wichtig für schnelle Ausgleichsvorgänge, aber für längere Perioden ohne Wind und Sonne nicht ausreichend.
„Ohne eine informierte Systemplanung und Marktsignale, die längere Speicherdauern berücksichtigen, riskiert Europa den übermäßigen Bau von Kurzzeitbatterien, die nicht das gesamte Spektrum der Systemungleichgewichte lösen können.“
Die Rolle von Langzeitspeichern (LDES)
Langzeitspeicher (LDES) sind der entscheidende Baustein, um Europas Energieziele zu erreichen und die Netzstabilität zu gewährleisten. Sie ergänzen kurzfristige Speicherlösungen, anstatt sie zu ersetzen. LDES-Technologien decken den Zeitraum von 8 bis 24 Stunden ab und schließen damit die Lücke zwischen Kurzzeitspeichern (4–8 Stunden) und ultralangen Lösungen.
Technologien wie Pumpspeicherkraftwerke (PHES) und fortschrittliche Druckluftspeicher (A-CAES) sind bereits heute einsatzbereit. Sie können die Abregelung von erneuerbaren Energien reduzieren und eine gesicherte Kapazität während längerer Phasen geringer Wind- oder Solarproduktion bereitstellen. Dadurch wird die Auslastung der bereits im Netz vorhandenen Erzeugungskapazitäten maximiert.
Was sind LDES-Technologien?
LDES steht für Long-Duration Energy Storage (Langzeitspeicher). Diese Technologien können Energie über Stunden oder sogar Tage speichern und bei Bedarf wieder abgeben. Beispiele sind Pumpspeicherkraftwerke, bei denen Wasser in höher gelegene Becken gepumpt wird, und Druckluftspeicher, die Luft komprimieren und in unterirdischen Kavernen lagern.
Vorteile von LDES für das Stromnetz
LDES-Systeme bieten nicht nur Speicherkapazität, sondern auch essenzielle Netzdienstleistungen. Dazu gehören synchrone Trägheit und Schwarzstartfähigkeit, die seit Jahrzehnten die Systemstabilität stützen. Diese Fähigkeiten ermöglichen den schrittweisen Rückbau thermischer Kraftwerke, ohne die Zuverlässigkeit des Netzes zu gefährden.
Der strategische Einsatz von LDES heute sichert die Ressourcenadäquanz für morgen. Er verhindert, dass thermische Anlagen zu ‘stranded assets’ werden, während Europa die Integration erneuerbarer Energien beschleunigt. Eine EU-weite Implementierung dieser Lösungen könnte die Kosten für Netzausbau und Abregelung erheblich senken. Diese Kosten werden laut einem Bericht des Gemeinsamen Forschungszentrums der Europäischen Kommission aus dem Jahr 2024 bis 2040 auf über 100 Milliarden Euro geschätzt.
Politische Rahmenbedingungen und Investitionsanreize
Ehrgeizige Ziele allein genügen nicht. Europa benötigt einen klaren politischen Rahmen, um seine Ambitionen in konkrete Maßnahmen umzusetzen. Um die vielfältigen Prioritäten zu erfüllen und erhebliche Vorteile zu erzielen, muss Europa zunächst robuste, dauerbewusste Systemmodelle einführen.
Modellierung und Beschaffungsstrategien
Fortschrittliche Modelle sollten zukünftige Systembedürfnisse prognostizieren, zwischen Kurz- und Langzeitspeichern unterscheiden, die damit verbundenen Kosten und Vorteile sowie die Lebensdauer von Anlagen bewerten. Ziel ist es, einen effektiven Technologiemix zu bestimmen. Diese Modelle müssen auch direkt in die Beschaffungsstrategien einfließen.
Ein Beispiel liefert Großbritannien: Dort führte die Systemmodellierung dazu, dass Ofgem die Mindestdaueranforderung für förderfähige Projekte im Rahmen des LDES-Cap-and-Floor-Programms erhöhte. Das Programm zielt darauf ab, den Bau von Speicherressourcen mit einer kontinuierlichen Leistungsabgabe von sechs bis acht Stunden zu fördern. Mittlerweile wird diskutiert, diese Mindestdauer aufgrund sich entwickelnder Systemanforderungen weiter zu erhöhen. Das Programm strebt bis 2035 eine LDES-Kapazität von 2,7 GW bis 7,7 GW (bis zu 61 GWh) im britischen Netz an.
Investitionssignale und zeitliche Planung
Politiker sollten substanzielle Investitionssignale mit angemessenen Beschaffungsfristen für LDES-Technologien setzen. Das Festlegen dauerspezifischer Ziele, beispielsweise 8+ Stunden, und die Entwicklung transparenter, mehrstufiger Beschaffungspläne, die für verschiedene Technologien offen sind, schaffen Wettbewerb. Dies fördert die Entwicklung kostengünstiger Ressourcen und gibt Entwicklern sowie Investoren Vertrauen in die finanzielle Machbarkeit der Projekte.
Die Electricity Infrastructure Roadmap von New South Wales in Australien ist ein starkes Beispiel. Sie zielt auf 2 GW LDES bis 2030 und 42 GWh bis 2034 ab und definiert Langzeitspeicher als 8+ Stunden, um erhebliche Systemvorteile und kostengünstige Lösungen zu gewährleisten. Ein transparenter, mehrstufiger Ausschreibungsprozess hat bereits mehr als 40 Prozent des 2030-Ziels gesichert.
Langfristige Einnahmesicherheit
Die Märkte bewerten LDES derzeit nicht angemessen für die systemweiten Vorteile, die sie bieten. Dazu gehören Netzstabilität, Kapazitätsadäquanz, Zusatzdienstleistungen und die Glättung intermittierender erneuerbarer Energien. Außermarktliche Mechanismen, wie Cap-and-Floor-Modelle oder Differenzverträge (CfD), die sich in Australien und Kalifornien bewährt haben, können die Einnahmesicherheit für diese Projekte gewährleisten.
Diese Mechanismen sollten die vermiedenen Systemkosten, einschließlich der Übertragung, widerspiegeln, nicht nur die Energiepreisspannen. Dies erkennt den vollen Wert an, den diese Lösungen hinsichtlich Netzstabilität und Zuverlässigkeit liefern. Das britische LDES-Cap-and-Floor-Programm, das 2025 eingeführt wird, garantiert Projekten Mindesteinnahmen zur Deckung von Schulden und Betriebskosten. Einnahmen über einer festgelegten Obergrenze werden mit den Verbrauchern geteilt. Das Programm bietet 25-Jahres-Verträge, um Investitionen in erhebliche Kapazitäten großer Langzeitspeicheranlagen zu ermöglichen.
Die Energieunabhängigkeit und Systemstabilität Europas hängen davon ab, LDES jetzt in die Marktarchitektur zu integrieren. Der bevorstehende Prozess zur Bewertung des Flexibilitätsbedarfs bietet den idealen Rahmen, um Empfehlungen für den Einsatz dieser Lösungen in den EU-Mitgliedstaaten umzusetzen. Strategische Planung und Investitionen heute verhindern Fehlinvestitionen, beschleunigen die Integration erneuerbarer Energien und sparen Milliarden. Die Politik muss diesen Moment nutzen und LDES fest in ihre Energiestrategien verankern.
