Batteriespeicher zur Spitzenlastkappung in Gewerbe und Industrie

mit freundlicher Genehmigung von Andreas Kühl – In Zusammenarbeit mit denersol

Batteriespeicher sind ein Massenmarkt, zumindest als Energiespeicher für mobile Elektronik wie Smartphones, Laptops und zunehmend auch Elektro-Werkzeuge und E-Bikes. Da die Preise von Batteriespeichern rapide sinken, wird deren Einsatz auch in Gewerbe und Industrie immer interessanter. Dort ist oftmals das Einsparen von Netzentgelten heute lukrativer als eine Einsparung des „nackten“ Strom-Arbeitspreises. Anhand des Beispiels der Spitzenlastkappung wird Andreas Kühl, energynet,deshalb den Einsatz eines Batteriespeichers in einem Gewerbebetrieb im Folgenden anschaulich darstellen und bewerten.

  1. Zusammensetzung von Stromkosten in Gewerbe- und Industrie
    1.1 Entwicklung der Netzentgelte in Deutschland
  2. Batteriespeicher in Gewerbe und Industrie zur Senkung der Netzentgelte
  3. Beispiel Änderung der „Netz-Nutzungsdauer“ bei einem landwirtschaftlicher Betrieb
    3.1 Wirtschaftliche Bewertung
  4. Welche Amortisationszeiten sind heute bereits realisierbar?
  5. Fazit bei der Spitzenlastkappung in Industrie und Gewerbe mit Batteriespeicher

Zusammensetzung von Stromkosten in Gewerbe- und Industrie

Bevor wir auf Technik und Wirtschaftlichkeit eingehen, ist es notwendig zu verstehen, wie man bei Gewerbe- und Industriebetrieben am sinnvollsten mit Batteriespeichern Stromkosten sparen kann. Die Einsparung ergibt sich entweder durch geringeren Strombezug oder/und aus einer Einsparung von Netzentgelten. Untenstehende Grafik verdeutlicht, dass die Netzentgelte auch und gerade im Gewerbe neben den staatlichen Umlagen und Abgaben die inzwischen größte Kostenposition darstellen. Diese Entwicklung verschärft sich aktuell sogar noch.

Entwicklung der Netzentgelte in Deutschland

Die Grafik verdeutlicht auch, dass die Netzentgelte auch und gerade im Gewerbe nur unwesentlich unter den Entgelten für private Endkunden liegen, und ebenso wie diese seit 2012 steigen. Diese Entwicklung verschärft sich durch steigende Redispatch-Kosten, die teilweise auch aufgrund des ungleichen Windkraftausbaus und gleichzeitig unflexibel einspeisenden konventionellen Kraftwerken entstehen.

Batteriespeicher in Gewerbe und Industrie zur Senkung der Netzentgelte

Die Netzentgelte steigen somit seit Jahren – mit Batteriespeichersystemen kann man sie senken. Denn Speicher in Gewerbe und Industrie können helfen, das Netz auf der Abnahmeseite zu entlasten. Dafür werden die Abnehmer mit niedrigeren Netzentgelten belohnt. Besonders interessant ist dies für so genannte RLM-Kunden, also für Großverbraucher, bei denen der Verbrauch auf Basis einer registrierenden Leistungsmessung (RLM) erfasst wird. Bei diesen Verbrauchern werden die bezogene Energie und die abgerufene maximale Leistung separat erfasst und abgerechnet.

Stromspeicher können hierbei zur Beeinflussung der Maximalleistung genutzt werden. RLM-Kunden verfügen außerdem auch über Informationen zu ihrem Lastgang, so dass ein Speicher optimal individuell ausgelegt werden kann.

Beispiel Änderung der „Netz-Nutzungsdauer“ bei einem landwirtschaftlicher Betrieb

Im Folgenden wird der Einsatz eines 30 kW/kWh-Speichers in einem landwirtschaftlichen Betrieb dargestellt. Wie anhand des Lastprofils zu erkennen ist, hilft der Batteriespeicher dabei, die Spitzenlast des Betriebs nachhaltig von 130 kW auf 100 kW zu senken:

Dadurch ändert sich auch automatisch die sogenannte Nutzungsdauer eines Netznutzers bzw. die Anzahl der Benutzungsstunden. Diese ist eine weitere wichtige Kenngröße, welche die Netzentgelte ( mit-)bestimmen kann. Sie kann durch die Änderung der Maximalleistung beeinflusst werden: Zur Berechnung wird der Stromverbrauch (kWh) eines Abrechnungszeitraums durch die in diesem tatsächlich aufgetretene Maximalleistung (kW) geteilt. Das Ergebnis in Stunden sagt aus, wie gleichmäßig der Strom verbraucht wurde. Je höher diese Nutzungsdauer, desto gleichmäßiger wird also der Strom verbraucht.

Bei vielen Netzbetreibern sind die Netzentgelte in zwei oder drei Bereiche je nach Nutzungsdauer unterteilt (z.B. < 2500 h/a und > 2500 h/a). Je höher die Nutzungsdauer, desto geringer sind die (Netz-) Arbeitspreise, desto höher aber meist die (Netz-) Leistungspreise.

Wirtschaftliche Bewertung

Mit Stromspeichern lässt sich die Maximalleistung, und damit auch die Nutzungsdauer des Verbrauchers beeinflussen: Im oben dargestellten Lastprofil hilft ein 30 kW-Speicher, die Nutzungsdauer eines Gewerbetriebes von 2.077 h auf 2.700 h zu erhöhen.

Im Beispiel unseres landwirtschaftlichen Betriebs würde das bedeuten, dass sich der Leistungspreis von 20 € / kW / a auf 80 € / kW / a erhöht. Gleichzeitig verringert sich der Arbeitspreis von 4,4 €ct/kWh auf 1,2 €ct./kWh.

Durch die günstigeren Arbeitspreise kann der Gewerbebetrieb (trotz gestiegener Leistungspreise) in diesem fiktiven Beispiel seine Netzentgelte mit einem 30 kW-Speicher um insgesamt 22% reduzieren. Der Stromspeicher würde in diesem Beispiel jährlich € 3.240 bzw. € 108 pro kWh nutzbarem Energieinhalt erwirtschaften.

Welche Amortisationszeiten sind heute bereits realisierbar?

Heute sind bei den unterschiedlichen Arten der Spitzenlastkappung bereits Amortisationszeiten von 2 Jahren und weniger möglich, in der Breite aber eher 4-8 Jahre üblich.

In nachfolgender Tabelle sind die möglichen Amortisationszeiten heute und zukünftig dargestellt. Diese hängen natürlich hauptsächlich an den Investitionskosten für die Batteriespeichersysteme. Die Finanzierungskosten und -möglichkeiten der einzelnen Unternehmen in Gewerbe und Industrie variieren zum Teil erheblich und sind sehr individuell. Deswegen wurde auf deren Einbeziehung in nachfolgender Betrachtung verzichtet.

Amortisation der Spitzenlastkappung in Industrie und Gewerbe mit Batteriespeicher, Grafik   denersol

Fazit bei der Spitzenlastkappung in Industrie und Gewerbe mit Batteriespeicher

Bei Investitionskosten < 400 € / kWh werden Amortisationszeiten von unter 3 Jahren auch in der Breite möglich sein. Heute sind diese unter bestimmten Voraussetzungen auch schon gegeben, in Einzelfällen auch Amortisationsdauern von bereits unter einem Jahr.

Mehr Informationen dazu sowie zur Marktentwicklung, entsprechenden Anbietern und Lösungen, gibt es im Leitfaden Batteriespeicher für Industrie- und Gewerbeanwendungen von denersol, der seit letzter Woche veröffentlicht ist. Mehr Informationen zum Leitfaden auch im Beitrag über den Batteriespeicher-Leitfaden.

->Quellen: