56 Prozent des deutschen Strom-Mixes stammten 2025 aus erneuerbaren Energien. Während Windkraftwerke mit 132 Terawattstunden (TWh) einsam an der Spitze thronen, überholten Solaranlagen mit 70,6 TWh erstmals Braunkohle, die auf 67,2 TWh fiel. Damit waren erneuerbare Energien zum dritten Mal in Folge wichtiger als fossile Quellen.
Doch der Ausbau-Boom der Erneuerbaren hat zwei Haken. Erstens hinkt Deutschland seinen eigenen Ausbauzielen noch hinterher. Schließlich sollen 2030 schon 85 Prozent des Strommixes aus Wind, Solar, Wasser und Biomasse entstehen. Die Zahl von 56 Prozent stagnierte jetzt aber von 2024 auf 2025 – vor allem, weil die Ausbauzahlen bei Solaranlagen und bei Windkraftanlagen auf See schwächeln.
Wenn Deutschland zu viel Strom hat
Zweitens ist Strom aus erneuerbaren Quellen weniger gleichmäßig als aus Kohle- oder Gaskraftwerken. Scheint die Sonne und weht der Wind, produzieren diese enorm viel Strom, so dass Anlagen abgeschaltet werden müssen, um das deutsche Stromnetz nicht zu überfordern. Von Januar bis Juni gingen so nach Angaben der Bundesnetzagentur mehr als vier Terawattstunden verloren. Das macht rund 2,2 Prozent der gesamten Stromproduktion aus. Je nach Rechnung und Börsenstrompreis vernichtet dieses Abregeln 300 bis 400 Millionen Euro Marktwert – und das nur in einem halben Jahr.
Windanlagen auf See sind hier am stärksten betroffen, der Anteil von Solaranlagen an der Abregelung steigt aber, weil deren Ausbau schneller vorangeht. Das ist besonders ärgerlich, weil Wind und Solar auch das umgekehrte Problem haben können. Weht kaum Wind und scheint die Sonne nicht, kommt es zu den berüchtigten Dunkelflauten. Dann werden kaum bis keine erneuerbaren Energien ins Netz eingespeist. Teure Gaskraftwerke oder Stromimporte müssen dann den Mangel ausgleichen, die Strompreis steigen dadurch stunden- bis tagesweise weit nach oben.
Der deutsche Speicher-Boom
Neben einem Ausbau des Netzes, welches eine bessere Verteilung des Stroms zu produktiven Zeiten ermöglicht, gelten deswegen Batteriespeicher als Heilmittel. Sie könnten in guten Zeiten den überschüssigen Strom aufnehmen und in Dunkelflauten günstig ins Netz abgeben. Der Bau dieser Speicher boomt, weil die Kosten dafür seit Jahren stetig sinken. Zudem befreit der Staat die Speicherbetreiber für 20 Jahre von den Netzentgelten. Das gilt allerdings nur für Speicher, die spätestens 2028 ans Netz gehen.
Eine Analyse im Auftrag der Bundesnetzagentur rechnet damit, dass Ende vergangenen Jahres 2,3 Millionen Speicher in Deutschland verfügbar waren. Ihre Kapazität liegt demnach bei rund 25 Gigawattstunden. Das würde ausreichen, um das ganze Land theoretisch 26 Minuten mit Strom zu versorgen. Dass das nicht ausreichend ist, erschließt sich auf den ersten Blick. Deswegen soll die Kapazität der Batteriespeicher bis 2030 auch auf 100 Gigawattstunden ansteigen und sich bis 2045 noch einmal fast verdoppeln.
Diese Ausbauziele werden aber kaum nur mit einer Art von Batteriespeicher erreicht werden. Stattdessen wird es eine Kombination von Speichertypen brauchen, die alle ihre spezifischen Vor- und Nachteile haben. Um diese Typen geht es:
1. Elektrochemische Speicher
Was ist das? Wenn Sie beim Wort „Batteriespeicher“ bisher an übergroße Akkus gedacht haben, dann trifft das am ehesten auf die Gruppe der elektro-chemischen Speicher zu. Theoretisch fällt da auch Ihr Handy- oder Laptop-Akku darunter, wenngleich der kaum eine Rolle fürs Stromnetz spielt.
In solchen Speichern sind tatsächlich zehn- bis hunderttausende Lithium-Ionen-Akkus zusammengeschlossen. Einer der größten dieser Art wurde im Juni in Bollingstedt in Schleswig-Holstein eröffnet und besteht aus knapp 213.000 einzelnen Akkus. Er kommt damit auf eine Speicherkapazität von 238 Megawattstunden.
Solche Batteriespeicher funktionieren technisch genauso wie die kleinen Varianten in ihren Elektrogeräten. Durch Zufluss von Strom in Form negativ geladener Elektronen entsteht im Akku ein Ungleichgewicht der Ladungen zwischen dem negativ geladenen Minuspol und dem positiv aufgeladenen Pluspol.
Zwischen den beiden Polen bewegen sich positiv geladene Lithium-Ionen in einem Elektrolyten. Bei der Aufladung werden sie nun immer stärker zum Minuspol gezogen, um die unterschiedlichen Ladungen auszugleichen. Dort lagern sie sich in Graphit ein, wofür die von außen zugeführte Energie benötigt wird. Wird später ein Gerät angeschlossen, das Strom verbraucht und so die Elektronen wieder entzieht, lösen sich auch die Lithium-Ionen wieder vom Minuspol und wandern zum Pluspol.
Welche Vor- und Nachteile hat diese Speicherform? Solche Batteriespeicher machen heute schon den Großteil aller Stromspeicher in Deutschland aus – und das wird vermutlich auch so bleiben. Lithium-Akkus haben den großen Vorteil, dass sie Energie innerhalb von Millisekunden aufnehmen und wieder abgeben können und verfügen zudem über einen hohen Wirkungsgrad. Beim Transfer des Stroms gehen meist nur rund zehn Prozent der Energie verloren. Zudem sind solche Speicher dezentral einsetzbar. Theoretisch ist jeder Hausspeicher in Privathaushalten und jedes Elektroauto ein Batteriespeicher – nicht nur Großprojekte. Praktisch müssen dafür aber teilweise noch gesetzliche Regelungen zur Einspeisung des Stroms ins Netz getroffen werden.
Der große Nachteil von Lithium-Ionen-Speichern ist ihr Preis. Zwar sank dieser laut einer Bloomberg-Studie von 827 Dollar pro Kilowattstunde Speicherkapazität im Jahr 2013 auf 108 Dollar im vergangenen Jahr, doch damit gehören sie immer noch zu den teuersten Speichervarianten. Daher eignen sie sich nicht dafür, Kapazitäten für wochenlangen Stromverbrauch zu speichern. In Batteriespeichern ließe sich am besten maximal die Strommenge ablegen, die Deutschland innerhalb weniger Stunden verbraucht.
2. Pumpspeicherkraftwerke
Was ist das? Pumpspeicherkraftwerke gehören zu den ältesten Stromspeichern. Sie wurden teils schon im 19. Jahrhundert in Deutschland gebaut. Die Idee ist simpel: Gibt es günstigen Strom im Überfluss, wird dieser dazu genutzt, Wasser von einem unteren Becken in ein höhergelegenes zu pumpen. Wird Energie benötigt, lässt man dieses Wasser wieder ab. Es fließt dann hinab und treibt mit seiner potentiellen Energie Turbinen an, die daraus wieder Strom erzeugen.
Heute gibt es bereits rund 40 solcher Anlagen in Deutschland. Sie haben eine theoretische Kapazität von 40 Gigawattstunden. Allerdings werden nie alle gleichzeitig komplett gefüllt sein, so dass praktisch immer weniger als diese Maximalmenge gespeichert ist.
Was sind die Vor- und Nachteile? Der große Vorteil von Pumpspeicherkraftwerken ist ihre Langlebigkeit. Ältere Anlagen haben meist 50 bis 80 Jahre gehalten, bis sie abgerissen oder neugebaut werden mussten. Zudem sind die Betriebskosten gering, da eine Anlage im Groben eben nur aus zwei Becken, Pumpen und Turbinen besteht. Sie besitzen zudem einen hohen Wirkungsgrad. Moderne Anlagen verlieren nur rund 15 Prozent der gespeicherten Energie.
Der Nachteil ist, dass in Deutschland kaum noch Pumpspeicherkraftwerke gebaut werden können. Schließlich sind dafür spezifische, natürliche Bedingungen erforderlich, also ein passender Hügel oder Berg, am besten an einem natürlichen Wasserreservoir. Zudem nehmen Pumpspeicherkraftwerke viel Platz ein und stellen damit auch immer einen Eingriff in Landschaft und Natur dar. Die bestehenden Kraftwerke sind ein guter Sockel für Deutschland, für einen großen Ausbau der Speicherkapazitäten eignen sie sich aber nicht.
3. Wasserstoff-Speicher
Was ist das? Aus Wasserstoff lässt sich in Gaskraftwerken Energie gewinnen, aber umgekehrt kann Energie auch genutzt werden, um eben jenen Wasserstoff herzustellen. Das ist die Grundidee von Wasserstoff-Speichern. Günstiger elektrischer Strom wird in Überschuss-Zeiten in Elektrolyseuren eingesetzt, um aus Wasser dann Wasserstoff zu extrahieren. Dieser kann gelagert und bei Bedarf in Gaskraftwerken wieder als Stromquelle genutzt werden. Bisher geschieht dies in Deutschland noch so gut wie gar nicht. Konkrete Ausbauziele für Wasserstoff-Speicher gibt es zwar, doch dieser wird zumeist für die Industrie benötigt, nicht als Stromspeicher.
Was sind die Vor- und Nachteile? Der große Vorteil dieser Strategie ist, dass sich in Form von Wasserstoff viel Energie auf geringem Raum speichern lässt – und das auch über Wochen und Monate. Bisher wird das in Deutschland kaum gemacht. Theoretisch wäre es aber leicht möglich. Projekte wie AquaVentus denken etwa darüber nach, Windräder in der Ostsee gleich mit Elektrolyseuren auszustatten. Die Kraftwerkstrategie der Bundesregierung wiederum sieht den Bau von Gaskraftwerken vor, die in Zukunft eben auch mit Wasserstoff betrieben werden können.
Der große Nachteil von Wasserstoff-Speichern ist der Wirkungsgrad. Bei der Umwandlung von Strom zu Wasserstoff und der späteren Umwandlung in die umgekehrte Richtung geht viel Energie verloren. Am Ende bleiben bestenfalls 40 Prozent der ursprünglichen eingesetzten Energie übrig. Zudem müssten auch noch Lagerstätten für den Wasserstoff angepasst werden. Bisherige Erdgasspeicher müssen dafür umgebaut werden, weil Wasserstoff leichter entkommen kann. In mehreren Bundesländern laufen dazu Pilot-Projekte.
4. Thermische Speicher
Was ist das? Die bisherigen Speicher-Konzepte gehen davon aus, dass die aus Strom eingespeiste Energie später auch wieder in Form von Strom ausgegeben werden soll. Das ist aber kein Zwang. Thermische Speicher nutzen die Idee, überschüssigen Strom in eine andere Energieform – eben Wärme – zu übertragen. Am einfachsten geht das über das bestehende Fernwärmenetz. Hier könnte überschüssiger Strom etwa dazu genutzt werden, Wasser zu erhitzen, welches dann über Rohrleitungen in Wohngegenden geleitet wird. Dort kann das heiße Wasser als Energiequelle für Heizungen oder Warmwasser genutzt werden.
Was sind die Vor- und Nachteile? Der große Vorteil hier ist, dass die Wärmeenergie sehr günstig ist. Heute schon wird dafür häufig Abwärme aus Industrieanlagen genutzt, die sonst verpuffen würde. Überschüssiger Strom könnte künftig auch zu sehr geringen Kosten dafür genutzt werden. Zudem gibt es schon in vielen Städten bestehende Fernwärmenetze, es muss also nicht eine komplette Infrastruktur dafür aufgebaut werden.
Die Nachteile liegen aber auch auf der Hand: Erstens wird hier Strom nicht wirklich gespeichert, sondern nur umgewandelt. Deswegen werden Thermische Speicher in der Regel auch nicht zu Deutschlands Stromspeichern hinzugezählt. Außerdem lässt sich Wärme nur kurzzeitig speichern. Das ist ungünstig, weil überschüssiger Solarstrom bei uns eher im Sommer anfällt, Wärme aber verstärkt im Winter benötigt wird.
Thermische Speicher sind am besten, wenn die Wärmeenergie maximal einige Tage später verbraucht wird. Mittlerweile gibt es aber an einigen Orten auch Erdbeckenspeicher. In diesen wird bis zu 90 Grad heißes Wasser eingelagert. Die Becken sind wärmeisoliert, so dass das Wasser nur langsam abkühlt. Auf diese Weise lässt sich die Wärme über bis zu zwei Monate speichern. Das würde sich zumindest für Übergangszeiten im Frühling und Herbst eignen. Technisch möglich sind auch langfristigere Lösungen, bei denen Warmwasser tatsächlich vom Sommer bis zum Winter gespeichert werden könnte. Sie sind aber noch technisch aufwendig und lohnen sich bisher wirtschaftlich nicht.
Thermische Speicher werden dem Stromnetz in Zukunft nur indirekt helfen. Sie liefern keinen eigenen Strom, entlasten aber das Stromnetz, weil dank ihnen weniger Strom zum Erzeugen von Heizenergie und Warmwasser benötigt wird.
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