Schwarmspeicher und Netzstabilität: Warum dezentrale Batteriesysteme im Verteilnetz wirken

Die Energiewende verändert nicht nur die Stromerzeugung, sondern auch die Anforderungen an unsere Netzinfrastruktur. Mit steigender Photovoltaik Durchdringung, zunehmender Elektromobilität und elektrifizierten Wärmesystemen entstehen neue Last und Einspeiseprofile. Und zwar nicht primär im Übertragungsnetz, sondern immer stärker in der Mittel und Niederspannungsebene.

Damit rückt ein Thema in den Fokus, das lange eher technisch im Hintergrund lief. Netzstabilität im Verteilnetz.

Große zentrale Speicheranlagen leisten wichtige Beiträge für das Gesamtsystem, zum Beispiel bei der Frequenzstabilisierung. Viele Engpässe entstehen jedoch lokal. Genau dort kann ein Schwarmspeicher seine Stärke ausspielen.

Warum Netzstabilität heute im Verteilnetz entschieden wird

Photovoltaik speist dezentral ein. Verbraucher sind dezentral. Deshalb entstehen Engpässe häufig dort, wo Einspeisung und Verbrauch räumlich zusammenfallen. Das kann am Ortsnetztrafo sein, in einem bestimmten Leitungsabschnitt oder in einem Wohngebiet mit hoher PV-Dichte.

Die zentrale Erkenntnis ist einfach, aber entscheidend. Netzprobleme sind physikalisch ortsgebunden. Flexibilität muss deshalb ortsnah verfügbar sein, wenn sie im Verteilnetz wirksam werden soll.

Die Studie „Stromspeicher in der Energiewende" von Agora Energiewende zeigt, dass netzdienlich eingesetzte Batteriespeicher in bestimmten Fällen Netzausbau in der Niederspannungsebene kosteneffizient verzögern oder sogar vermeiden können, wenn sie gezielt dort eingesetzt werden, wo Engpässe entstehen.

Ein Großspeicher im Übertragungsnetz kann Frequenzabweichungen ausgleichen. Eine lokale Transformatorüberlastung im Wohngebiet lässt sich dadurch aber nicht automatisch beheben. Für solche Situationen braucht es Lösungen, die direkt im Verteilnetz ansetzen.

Wie Schwarmspeicher lokale Engpässe spürbar entlasten

Ein Schwarmspeicher verteilt Speicherkapazität über viele strategische Punkte im Netz und verbindet diese Einheiten digital zu einem steuerbaren Gesamtsystem. Statt einen großen Speicher an einem Ort zu bauen, entsteht ein Verbund vieler kleinerer Speicher, die gemeinsam wie ein virtueller Großspeicher funktionieren.

Das Entscheidende ist die Kombination aus Nähe zum Engpass und intelligenter Steuerung. Dezentralität sorgt dafür, dass die Wirkung dort ankommt, wo sie gebraucht wird. Koordination sorgt dafür, dass die Speicher nicht zufällig laden oder entladen, sondern nach einem planvollen, netzdienlichen Konzept betrieben werden.

Ein Forschungsprojekt der Berner Fachhochschule zeigt, dass netzdienlich gesteuerte Batteriespeicher Leitungs und Transformatorüberlastungen signifikant reduzieren können. In einzelnen Szenarien konnten Engpässe sogar vollständig vermieden werden.

Diese Ergebnisse machen deutlich, worauf es wirklich ankommt. Nicht nur auf die Größe eines Speichers, sondern auf Platzierung und Betriebsstrategie. Genau hier setzt das Schwarmspeicher Prinzip an.

Netzdienlicher Betrieb bedeutet Platzierung plus Algorithmus

Ob ein Batteriespeicher zur Netzstabilität beiträgt, entscheidet sich nicht allein an der installierten Kapazität. Entscheidend ist, ob Speicher strategisch platziert und netzdienlich betrieben werden. Also nach Netzsignalen, lokalen Randbedingungen und klaren Betriebszielen.

Im Verteilnetz kann ein netzdienlicher Betrieb unter anderem Folgendes bewirken. PV-Einspeisespitzen werden lokal abgefangen. Transformatoren werden entlastet. Lastflüsse werden geglättet. Kurzfristige Schwankungen lassen sich ausgleichen.

So wird Netzstabilität nicht nur an einzelnen Punkten verbessert, sondern flächig gestärkt. Gerade in Regionen, in denen die Energiewende besonders schnell voranschreitet, ist das ein echter Hebel.

Studien und Praxis zeigen, dass dezentrale Aggregation funktioniert

Auch die Netzflexstudie der Deutschen Energie Agentur betont, dass Flexibilitätsoptionen immer im jeweiligen Kontext bewertet werden müssen. Speicher entfalten wirtschaftlichen Nutzen besonders dann, wenn sie Mehrfachnutzen schaffen. Das bedeutet, dass sie Netzdienstleistungen und Marktintegration kombinieren.

Ein früher praktischer Beleg für die technische Machbarkeit dezentraler Aggregation ist das SWARM Projekt der N ERGIE, wissenschaftlich begleitet von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nürnberg. In diesem Projekt wurden 65 vernetzte Batteriespeicher erfolgreich als virtueller Großspeicher präqualifiziert.

Damit ist klar. Dezentrale Systeme können lokal zur Netzstabilität beitragen und gleichzeitig systemweite Leistungen erbringen, wenn Steuerung, Kommunikation und Fahrweise sauber umgesetzt sind.

Warum Stand Alone Schwarmspeicher besonders gut zur Netzstabilität passen

Ein struktureller Vorteil von Stand Alone Schwarmspeichern liegt darin, dass ihre gesamte Kapazität für netzdienliche Aufgaben verfügbar ist. Anders als bei Eigenverbrauchsspeichern entsteht kein Zielkonflikt zwischen Haushaltsoptimierung und Netzstützung.

Dadurch kann die verfügbare Kapazität konsequent dort eingesetzt werden, wo sie aus Netzsicht den größten Effekt hat. Zum Beispiel bei hoher PV-Einspeisung in einem Netzabschnitt, bei drohender Transformatorüberlastung oder bei lokalen Lastspitzen, etwa durch Elektromobilität.

Gerade in Regionen mit hoher dezentraler Einspeisung kann das helfen, bestehende Infrastruktur effizienter zu nutzen und notwendige Ausbaumaßnahmen zeitlich zu strecken.

Schwarmspeicher als strategisches Werkzeug für die Netzplanung

Die Energiewende braucht keine Entweder Oder Entscheidung zwischen zentralen Großspeichern und dezentralen Lösungen. Beide haben ihren Platz, aber sie lösen unterschiedliche Aufgaben.

Großspeicher sind essenziell für Frequenzhaltung und Stabilität im Übertragungsnetz. Schwarmspeicher adressieren gezielt die Herausforderungen im Verteilnetz, weil sie lokal wirken und gleichzeitig zentral koordiniert werden können.

Die Studienlage zeigt, dass netzdienlich betriebene, strategisch platzierte Batteriesysteme in bestimmten Netzsituationen Netzausbau verzögern oder vermeiden können. Ein Schwarmspeicher überträgt dieses Prinzip systematisch auf viele Netzknoten gleichzeitig.

Netzstabilität entsteht dort, wo Flexibilität präzise eingesetzt wird. Schwarmspeicher stellen diese Flexibilität genau dort bereit, wo sie gebraucht wird.

Fazit: Netzstabilität im Verteilnetz braucht dezentrale, steuerbare Flexibilität

Der Engpass der Energiewende liegt immer häufiger im Verteilnetz. Schwarmspeicher kombinieren Dezentralität mit intelligenter Steuerung. Dadurch können sie Transformatoren entlasten, Leitungen stabilisieren und lokale Netzbereiche gezielt unterstützen.

Dezentrale Speicher sind nicht kleiner gedacht. Sie sind lokal wirksamer. Und genau das macht Schwarmspeicher zu einem wichtigen Baustein für Netzstabilität im Verteilnetz.

Hinweis für die interne Verlinkung auf der Website: Wer den grundlegenden Vergleich der Speicheransätze sucht, kann ergänzend auf den Beitrag „Schwarmspeicher vs. Großspeicher: Warum kleine Lösungen große Vorteile bieten" verwiesen werden.

Quellen

• Agora Energiewende (2014): Stromspeicher in der Energiewende
• Deutsche Energie Agentur (2017): Netzflexstudie. Flexibilitätsoptionen im Stromsystem
• Berner Fachhochschule (2020): Netzdienlicher Betrieb von Batteriespeichern, Bat4SG Projekt
• N ERGIE und Friedrich Alexander Universität Erlangen Nürnberg (2014 bis 2015): SWARM, Virtueller Großspeicher