Die größten Energiespeicher der Welt setzen neue Maßstäbe in der Stromversorgung. Diese gigantischen Anlagen speichern überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen und stabilisieren das Netz – ein entscheidender Schritt für eine nachhaltige und unabhängige Energiezukunft. (Bild: The Desert Photo @ AdobeStock)
Angesichts des rasanten Wachstums erneuerbarer Energien stehen Stromnetze weltweit unter Druck: Wie lässt sich die schwankende Energie von Sonne und Wind zuverlässig speichern? Eine Antwort darauf liefern moderne Batteriespeicher – sie werden immer größer, leistungsfähiger und entscheidender für Smart Grids und die Netzstabilität. Die DOE Global Energy Storage Database ist eine öffentlich zugängliche Plattform des US-Energieministeriums, die umfassende Informationen über Energiespeicherprojekte weltweit bereitstellt, und beeindruckende Beispiele an Energiespeichern aus aller Welt zeigt, die bereits heute zur Stabilität und Effizienz der Stromversorgung beitragen.
Von Kalifornien bis Australien tragen diese Batteriespeicher dazu bei, die Energieversorgung flexibler und umweltfreundlicher zu gestalten. Ob sie nun die Energieversorgung in extremen Wetterlagen absichern oder als Puffer für erneuerbare Energien dienen – die größten Batteriespeicher der Welt zeigen, wie technologische Innovationen eine stabile, saubere Energiezukunft möglich machen. Hier ein Blick auf die zehn bedeutendsten Anlagen, die sich durch beeindruckende Kapazität und Leistung auszeichnen.
Das sind die 10 größten Energiespeicher der Welt
Warum gerade Kalifornien und Australien auf Energiespeicher setzen
Sowohl Kalifornien als auch Australien sind mehrmals in den Top vertreten und setzen aus mehreren Gründen auf die riesigen Energiespeicher. Beide Regionen setzen stark auf erneuerbare Energien wie Solar- und Windkraft aufgrund der klimatischen Verhältnisse. Allerdings sind Solar- und Windkraft wetterabhängig und benötigen deshalb Speicher, um eine stabile Energieversorgung zu gewährleisten. Gleichzeitig kämpfen sie mit Netzüberlastungen und Stromausfällen, weshalb Batteriespeicher zur Netzstabilisierung und Spitzenlastabdeckung unverzichtbar sind. Staatliche Förderprogramme und ambitionierte Klimaziele, wie Kaliforniens Ziel von 100 % sauberer Energie bis 2045, fördern den Ausbau zusätzlich.
Beide Regionen profitieren von idealen geografischen Bedingungen mit viel Sonne und Wind, die durch Batteriespeicher optimal genutzt werden können. Hinzu kommen wirtschaftliche Vorteile, da Speicher Stromkosten senken und Netzservices bereitstellen, was in Australien mit hohen Strompreisen besonders attraktiv ist.
W und Wh – Was das bedeutet!
Watt (W) – Leistung
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Definition: Watt ist die Einheit der Leistung. Leistung beschreibt die Menge an Energie, die pro Sekunde verbraucht, erzeugt oder übertragen wird. Es zeigt an, wie „schnell“ ein Gerät Energie nutzt oder bereitstellt.
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Bedeutung: Watt beschreibt die sofortige Rate des Energieverbrauchs oder der -bereitstellung. Es ist ein „Momentwert“, ähnlich wie die Geschwindigkeit eines Autos in km/h (Kilometer pro Stunde).
Wattstunde (Wh) – Energie
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Definition: Wattstunde ist eine Einheit für Energie. Sie beschreibt die Menge an Energie, die ein Gerät über einen bestimmten Zeitraum verbraucht oder liefert. Sie ist das Produkt aus der Leistung in Watt und der Zeit in Stunden.
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Bedeutung: Wattstunden beschreiben die aufaddierte Energie über einen Zeitraum, also wie viel „Arbeit“ ein Gerät verrichtet hat.
Zusammenhang zwischen Watt und Wattstunde
- Watt (W) ist die momentane Leistung, vergleichbar mit der Geschwindigkeit eines Autos (z. B. 60 km/h).
- Wattstunde (Wh) ist die insgesamt geleistete Arbeit, vergleichbar mit der Strecke (z. B. 60 km nach 1 Stunde Fahrt).
- Formel, um Energie zu berechnen: Multipliziere die Leistung in Watt mit der Betriebsdauer in Stunden.
Welche Batterietypen dominieren bei solchen Batteriespeichern?
Die größten Batteriespeicherprojekte weltweit setzen fast alle auf Lithium-Ionen-Technologie. Diese Batterien bieten eine hohe Energiedichte und sind relativ langlebig, was sie besonders geeignet für Anwendungen im Energiesektor macht. Die Lithium-Ionen-Batterien können schnell aufgeladene Energie speichern und genauso rasch wieder abgeben, was für die Netzstabilität entscheidend ist. Kalifornien setzt beispielsweise stark auf diese Technologie, um erneuerbare Energien wie Solar- und Windenergie effizient zu speichern und Engpässe auszugleichen.
Die Natrium-Schwefel-Batterie etwa wird für Großprojekte getestet und bietet eine hohe Speicherkapazität, allerdings bei höheren Kosten und spezifischen Temperaturanforderungen. Ein weiteres Konzept sind Redox-Flow-Batterien, die für sehr große Energiemengen geeignet sind. Sie bestehen aus flüssigen Elektrolyten und ermöglichen eine Trennung von Energie- und Leistungsstufe, was sie skalierbar macht. Zwar sind sie weniger energieeffizient als Lithium-Ionen-Batterien, bieten jedoch langfristige Vorteile, insbesondere durch einfachere Wartung und Potenzial für Recycling.
Batteriespeicher: Schlüssel zur Stabilität und Effizienz
Batteriespeicher sind ein zentraler Baustein der Energiewende, da sie Schwankungen im Stromnetz ausgleichen und so die Integration erneuerbarer Energien wie Wind und Sonne erleichtern. Anders als konventionelle Energiequellen, die eine konstante Leistung liefern, erzeugen Windkraftanlagen und Solaranlagen Strom abhängig von Wetterbedingungen und Tageszeit. Diese natürlichen Schwankungen führen zu unregelmäßigen Einspeisungen ins Stromnetz und machen es schwieriger, eine konstante Energieversorgung sicherzustellen.
Hier kommen Batteriespeicher ins Spiel: Sie speichern überschüssige Energie, wenn das Angebot hoch und die Nachfrage gering ist, und geben sie wieder ab, wenn die Nachfrage das Angebot übersteigt. So dienen sie als Puffer und entlasten das Netz, besonders während Spitzenlastzeiten. Batteriespeicher helfen auch, die Abhängigkeit von fossilen Kraftwerken zu verringern, die bislang als Backup für wetterbedingte Schwankungen dienten. In Regionen mit hohen Anteilen an Solar- oder Windenergie ermöglichen sie es, auch nachts oder bei windstillem Wetter eine Versorgung mit erneuerbarem Strom sicherzustellen.
Diese Fähigkeit, Strom flexibel und schnell verfügbar zu machen, ist ein Schlüsselfaktor für die nachhaltige Energiezukunft. Batteriespeicher leisten somit nicht nur einen Beitrag zur Netzstabilität, sondern auch zur CO₂-Reduktion und Ressourcenschonung, die essenziell für eine erfolgreiche Energiewende sind.
Wie die Lithium-Ionen-Batterie funktioniert
Potenzial für mehr: In diesen Ländern wächst der Batteriemarkt
Der Markt für stationäre Li-Ionen-Batteriespeicher (BESS; Batterie-Energiespeichersysteme) wächst rasant. Als Schlüsseltechnologie zur Stabilisierung von Stromnetzen und der Integration erneuerbarer Energien wird das Marktvolumen laut einer aktuellen Studie von IDTechEx bis 2035 auf 109 Milliarden US-Dollar anwachsen. Bereits zwischen 2021 und 2023 haben sich die jährlichen Installationen von BESS vervierfacht und erreichten 2023 ein Volumen von 92,3 GWh. Während die USA und China weiterhin die größten Märkte darstellen, entstehen auch in anderen Ländern dynamische Wachstumsmärkte. Besonders Australien, Italien und Chile zeichnen sich durch ambitionierte Projekte und staatliche Unterstützung aus.
Australien: Pionier für Großspeicherlösungen
Australien setzt mit einer Vielzahl an Großprojekten und staatlichen Förderprogrammen Maßstäbe im Bereich der Batteriespeicherung. Bereits 2021 wurde mit der Victorian Big Battery (300 MW/450 MWh) eines der weltweit größten Batteriespeichersysteme in Betrieb genommen. Zukünftige Projekte wie das Richmond Valley BESS mit einer Kapazität von 275 MW/2.200 MWh unterstreichen die führende Rolle des Landes.
Die australische Regierung treibt den Markt mit umfassenden Maßnahmen voran:
- Capacity Investment Scheme: Förderungen für saubere und speicherbare Energien sollen den Übergang von Kohle zu erneuerbaren Energien beschleunigen.
- Langzeitspeicher-Ausschreibungen: In Westaustralien wurde 2024 eine Ausschreibung für 500 MW/2 GWh Langzeitspeicher gestartet, um Netzengpässe zu entschärfen.
- Regionale Initiativen: Die Victoria Neighbourhood Battery Initiative fördert Batteriespeicher auf lokaler Ebene und treibt die Dezentralisierung voran.
Italien: Ausschreibungsreform für Netzstabilität
Italien plant, bis 2030 bis zu 71 GWh Batteriespeicherkapazität durch den Netzbetreiber Terna zu realisieren. Der Fokus liegt auf Speichersystemen mit 4 – 8 Stunden Speicherdauer, die für die Integration volatiler erneuerbarer Energien wie Wind und Solar besonders geeignet sind.
Ab 2024 oder 2025 sollen die ersten Ausschreibungen stattfinden, mit einer möglichen Inbetriebnahme der Projekte ab 2026/2027. Dieser strategische Ansatz soll die Netzstabilität stärken und den Ausbau erneuerbarer Energien fördern.
Chile: Starker Ausbau erneuerbarer Energien
Chile strebt bis 2030 einen Anteil von 70 % erneuerbarer Energien am Energieverbrauch an. Das Land verfügt über hervorragende Wind- und Solarressourcen, steht jedoch vor Herausforderungen durch geografisch bedingte Netzengpässe und die Entfernung zwischen Erzeugungs- und Verbrauchszentren. Um diese Probleme zu bewältigen, plant Chile den massiven Ausbau von Batteriespeichersystemen. Eine aktuelle Pipeline umfasst mindestens 16 GWh an geplanten Projekten. Unternehmen wie Sungrow, ENGIE und AES spielen eine zentrale Rolle bei der Entwicklung der Infrastruktur.
Neben Australien, Italien und Chile identifiziert IDTechEx auch Deutschland, Großbritannien und Indien als zukünftige Wachstumsmärkte für Li-Ionen-BESS. Entscheidend für den Erfolg dieser Märkte sind staatliche Förderprogramme, innovative Ausschreibungsmodelle und die enge Zusammenarbeit mit der Privatwirtschaft. Mit der zunehmenden Integration erneuerbarer Energien bleibt die Nachfrage nach Batteriespeichersystemen eine treibende Kraft für die globale Energiewende.
1. Warum werden so große Batteriespeicher benötigt?
Große Batteriespeicher sind entscheidend, um die Stabilität der Stromnetze zu sichern. Mit dem steigenden Anteil an erneuerbaren Energien – die oft wetterabhängig sind – entstehen Schwankungen im Energieangebot. Batteriespeicher gleichen diese Schwankungen aus und gewährleisten eine zuverlässige Stromversorgung, selbst wenn die Sonne nicht scheint oder der Wind nicht weht.
2. Wie unterstützen diese Batteriespeicher die Energiewende?
Batteriespeicher speichern überschüssige Energie, die beispielsweise an sonnigen oder windreichen Tagen produziert wird, und geben sie zu Zeiten hoher Nachfrage ab. Dadurch können erneuerbare Energien effizienter genutzt und fossile Kraftwerke ersetzt werden, was die CO₂-Emissionen verringert.
3. Wo befinden sich die größten Batteriespeicher der Welt?
Die größten Batteriespeicherprojekte befinden sich derzeit hauptsächlich in den USA, Australien und China. Besonders Kalifornien hat mehrere Großprojekte, da der Bundesstaat stark auf erneuerbare Energien setzt und Batteriespeicher als Lösung für Netzstabilität nutzt.
4. Welche Batterietechnologie kommt in diesen Projekten zum Einsatz?
Die meisten großen Batteriespeicher nutzen derzeit Lithium-Ionen-Technologie, da sie eine hohe Energiedichte und Zuverlässigkeit bietet. Es gibt jedoch auch Projekte, die alternative Technologien wie Natrium-Schwefel-Batterien und Redox-Flow-Batterien testen, um langfristig noch effizientere und umweltfreundlichere Lösungen zu finden.
5. Wie werden Batteriespeicher im Netz eingesetzt?
Batteriespeicher bieten sogenannte „Grid Services“, darunter Lastmanagement, Frequenzregulierung und Versorgungssicherheit. Das bedeutet, sie können schnell Energie ins Netz einspeisen oder aufnehmen, je nach Bedarf. So unterstützen sie das Netz, indem sie Spannung und Frequenz stabilisieren und bei Stromausfällen als Reserve einspringen.
6. Welche Herausforderungen gibt es beim Bau und Betrieb großer Batteriespeicher?
Ein Hauptfaktor sind die hohen Kosten für die Herstellung und Installation. Auch die Lebensdauer und das Recycling der Batterien stellen Herausforderungen dar. Zudem ist die Standortwahl kritisch, da Batterien besondere Sicherheitsanforderungen erfordern und in Regionen mit hoher Nachfrage am sinnvollsten platziert werden.
Der Autor: Martin Probst
Zunächst mit einer Ausbildung zum Bankkaufmann in eine ganz andere Richtung gestartet, fand Martin Probst aber doch noch zum Fachjournalismus. Aus dem Motto „Irgendwas mit Medien“ entwickelte sich nach ein wenig Praxiserfahrungen während des Medienmanagement-Studiums schnell das Ziel in den Journalismus einzusteigen. Gepaart mit einer Affinität zu Internet und Internetkultur sowie einem Faible für Technik und Elektronik war der Schritt in den Fachjournalismus – sowohl Online als auch Print – ein leichter. Neben der Elektronik auch an Wirtschafts- und Finanzthemen sowie dem Zusammenspiel derer interessiert – manche Sachen wird man glücklicherweise nicht so einfach los. Ansonsten ist an ihn noch ein kleiner Geek verloren gegangen, denn alles was irgendwie mit Gaming, PCs, eSports, Comics, (Science)-Fiction etc. zu tun hat, ist bei ihm gut aufgehoben.