Die Bedeutung von Speichern für das Stromnetz von morgen

Welche Bedeutung haben Speicher im Netz der Zukunft, wenn man die geplanten Zuwachsraten für Photovoltaik der Energiestrategie 2050 integrieren will?

Szenarien zeigen für die Sommermonate einen grossen Produktionsüberschuss durch die Solar-Dächer.

Figure 1: Szenario für CH-Stromerzeugung und -verbrauch 2050

Für die saisonale Speicherung, d.h. für die Verschiebung der Produktion zur Nutzung in den Winter stehen verschiedene Speichertechnologien zur Verfügung – mehr oder weniger erprobt, mehr oder weniger für die Schweiz geeignet, und mehr oder weniger teuer. Dazu zählen Speicherseen in den Alpen, Wasserstoff/Power-to-X, Erdsondenregeneration, Wärme-, chemische oder Sandspeicher. Die Flughafen Zürich AG überprüft aktuell eine eiszeitliche Rinne mit wasserführendem Schotter als Abwärmespeicher resp. Wärmequelle, um ihr Netto Null-Ziel zu erreichen. Die Limeco im Limmattal setzt die Umwandlung von Strom zu Wasserstoff-Gas um. Die EMPA ihrerseits hat eine Pilotanlage für Erdsonden-Wärmespeicher installiert.

Matthias Möller vom AWEL, Baudirektion des Kantons Zürich, führte aus, dass der Kanton Zürich aktuell eine Vorlage an den Kantonsrat erarbeitet, welche über eine Änderung des kantonalen Energiegesetzes einen Beitrag zur Technologie-Entwicklung leisten will. Die aktuelle Idee ist es, die Netzbetreiber eine Abgabe auf den Strom erheben zu lassen, mi welchen sie gemeinsam saisonale Energiespeicher zur Stärkung der Versorgungssicherheit im Winter fördern. Als mögliche Fördermechanismen werden wettbewerbliche Ausschreibungen oder Beiträge an Anlagen mit neuartigen Technologien genannt.

Neben den saisonalen Speichern ist auch die Herausforderung des PV-Ausbaus für das Stromnetz anzugehen. Weil die Reserven im Netz zunehmend ausgeschöpft ist, sind innovative Lösungen erforderlich, die vom intelligenten und dynamischen Steuern von Lasten über dynamische Tarife, den Einsatz von Batteriespeichern bis zu Teilabregelung von PV reichen, welche mit dem Mantelerlass ab nächstem Jahr auch möglich werden. Es wird aber Investitionen ins Netz und in das dafür nötige Personal brauchen.

Tobias Keel, Leiter Business von den EKZ nahm diesen Ball auf. Als Verteilnetzbetreiber sind die EKZ vom massiven PV-Zubau, der starken Zunahme der Elektromobilität, dem Ersatz fossil betriebener Heizungen und grossen Punklasten wie bspw. Rechencentern betroffen. So haben die EKZ alleine in den Jahren 2023 und 2024 über 9’300 Solaranlagen mit einer Leistung von 232 MW im Netz angeschlossen, das sind durchschnittlich 110 Anlagen pro Woche. Gemäss der Ausbauziele ist dies jedoch erst der Anfang der gewünschten weiteren Zubauraten.

Die EKZ legen den Fokus einerseits auf den Ausbau der bestehenden Infrastruktur sowie das Weiterführen der Digitalisierung des Netzes. Ein Stichwort hierfür ist das vielen bekannte Projekt «OrtsNetz». Einsatz von Batteriespeichern, wie sie an dieser Veranstaltung diskutiert werden, sind dabei nur eine von verschiedenen Möglichkeiten, als Netzbetreiber die verfügbaren Flexibilitäten vermehrt zu nutzen. Wichtig ist die Ablösung der bestehenden Tonfrequenz-Rundsteuerung durch ein dynamisches Lastmanagement.

Die EKZ waren schweizweit eine der ersten mit einem grossen Batteriespeicher, so wurde der EKZ Batteriespeicher in Dietikon als erstes Nicht-Wasserkraftwerk in der Schweiz für die Primärregelung des Stromnetzes präqualifiziert. In Dietikon wurde 2012 1 MW / 580 kWh installiert, 2018 folgten in Volketswil 18.8 MW / 7.5 MWh. Während diese grossen Batteriespeicher mit ihrer grossen Leistung für die Frequenzregelung, Blindleistung (Spannungshaltung) oder die Reduktion von Lastspitzen eingesetzt werden, dienen auf Energie ausgelegte Speicher der Optimierung der Energiepreise und der Eigenverbrauchsoptimierung. Eine weitere Anwendung ist jene des Inselbetrieb oder Microgrids, was in Dietikon bereits getestet wurde, sowie eine unterbruchsfreie (Not-)Stromversorgung.

Eingebettet wurden die Ausführungen des Kantons und der EKZ von Anton Kiwic, Stadtrat in Dietikon. Als Energiestadt Gold befasst sich die Stadt mit verschiedenen Energieformen und treibt die Dekarbonisierung voran. ZEV und Eigenverbrauchsoptimierung mit Speichern sind ein Thema, auch saisonale Speicher, es sind aber noch keine konkreten Projekte in der Planung.

In der Diskussion wurde unter anderem die neue mögliche PV-Abregelung angesprochen mit der Frage, wie man das sozial ausgestalten könne. Die abschliessende Besichtigung des Dietiker Batteriespeichers vermittelte einen Eindruck der Dimensionen und Marina Gonzalez vermittelte vor Ort weitere Informationen zu Betrieb und Einsatzmöglichkeiten des Speichers.

Hier finden Sie die Präsentationen von Matthias Moeller, Abteilung Energie, AWEL, Kanton Zürich (2025-04-09 ZHE Moeller), Tobias Keel, Leiter New Business bei den EKZ (2025-04-09 ZHE Keel) und Marina Gonzales (2025-04-09 ZHE Gonzalez).