Ökostrom in der Pflicht

Markt - Trendreport

Systemdienstleistungen. Nach dem Pariser Bekenntnis zur Dekarbonisierung sind erneuerbare Energien gefragt, auch eine stabile Stromversorgung sicherzustellen. Nach Bioenergie und Speichern leisten nun auch Windräder Regelenergie. Der Preisverfall am Sekundärregelenergiemarkt ist allerdings eine Herausforderung für die derzeitigen Regelleistungsanbieter.

01. März 2016

Endlich kommen Windparks am Regelenergiemarkt zum Zug und können dazu beitragen, Stromschwankungen im Netz auszugleichen. »Vier Jahre haben wir daran gearbeitet«, blickt Geschäftsführer Dr. Ulrich Focken zurück. Sein Unternehmen Energy & Meteo Systems steht sowohl Übertragungsnetzbetreibern (ÜNB) als auch Energieversorgern (EVU) mit Prognosedienstleistungen zur Seite.

Zusammen mit Mitarbeitern von der deutschen Tochter des norwegischen Energiekonzerns Statkraft, dem Mecklenburger Kraftwerksbetreiber Wind-Projekt und dem deutschen Windkrafthersteller Enercon hat Focken fünf mecklenburgische Windparks mit einer Gesamtleistung von 170MW für den Regelenergiemarkt fit gemacht und kennt die Hürden auf diesem Weg genau: »Die größte Hürde war, ein Nachweisverfahren zu entwickeln, das zeigt, was technisch möglich ist, ohne dass durch vorheriges Abregeln von Windkraftanlagen Energie verloren geht.«

Jetzt werde nur noch abgeregelt, wenn der ÜNB wirklich Minutenregelleistung anfordert, schildert Focken. Das hat seinen Worten nach echte Überzeugungsarbeit gekostet. Vor einem Jahr hatte Statkraft einen Vorstoß gewagt und gemeldet, dass Windräder in Ostfriesland jetzt Minutenregeleistung liefern würden. Doch Tennet zog die Präqualifizierung aufgrund von Verfahrens- und Datenfehlern zurück.

Viel Windenergie mit Potenzial

Im folgenden mehrmonatigen Feldtest mit Windrädern in Altentreptow nördlich von Neubrandenburg haben die Projektpartner mehr Erfolg, zumal sich ÜNB 50Hertz für die Berücksichtigung von Windkraft im Regelenergiemarkt besonders einsetzt und in seiner Regelzone als Vorreiter unterwegs ist. »Erneuerbare Energien liegen uns am Herzen«, so Kerstin Rippel, verantwortlich für Energiepolitik bei 50Hertz. »Mit dem wachsenden Anteil bei der Stromerzeugung müssen die Windenergieanlagen auch eine stärkere Verantwortung übernehmen. Die Einbeziehung von Windkraftanlagen am Regelleistungsmarkt sollte mittel- bis langfristig dazu führen, dass immer weniger Regelleistung durch konventionelle Kraftwerke vorgehalten werden muss.«

Das sehen ihre Kollegen von Tennet, Amprion und TransnetBW auch so. Im letzten Dezember veröffentlichten daher alle vier ÜNB einen gemeinsamen Leitfaden zur Präqualifikation von Windenergieanlagen zur Erbringung von Minutenreserveleistung in Deutschland und erklärten dazu unisono: »Gerade angesichts der hohen installierten Leistung der Windenergie hat die Einbindung der Windparks eine sehr große Bedeutung.« Damit könne ein deutlicher Beitrag zur Energiewende geleistet werden.

Für Focken ist die Zulassung von Windrädern, die bei Bedarf abgeregelt werden können und dadurch die Netzfrequenz bei 50Hz konstant halten, ein wichtiger Meilenstein. Auch wenn der Leitfaden sich zunächst auf eine Pilotphase von zwei Jahren erstreckt.

Auch beim Stadtwerkeverbund Trianel erfüllen Windenergieanlagen von Enertrag in den neuen Bundesländern die Bedingungen im Leitfaden der ÜNB und sind demnach für die Minutenregelleistung startklar. Im September 2014 schlossen Trianel, Direktvermarkter Gesy und Enertrag eine Kooperation, um sie dafür auszurüsten.

Zuvor hatte Trianel bereits gezeigt, dass die Leistung von Windrädern per Fernsteuerung gedrosselt werden kann, wenn die Netzsituation angespannt ist. Sind die betreffenden Windenergieanlagen erst einmal zur Minutenregelleistung zugelassen, nehmen die Kooperationspartner Kurs auf die Sekundärregelleistung. Die hohe Prognosequalität und Reaktionsgeschwindigkeit der Windkraftanlagen bestätige die technischen Möglichkeiten der Windkraft, Systemverantwortung zu übernehmen, bekräftigt Gesy-Geschäftsführer Thomas Imber.

Großspeicher liefern schon

Sorgen aktuell nach Aussage der ÜBN vornehmlich konventionelle Kraftwerke für den Ausgleich von Stromangebot und -nachfrage im Netz und halten dadurch die Frequenz auf 50Hz konstant, bieten unter den Erneuerbaren neben Wasserkraftanlagen vor allem Biogasanlagen Regelleistung an.

Zunehmend sind aber auch Großspeicher dabei. Hier ist Kraftwerksbetreiber Steag an vorderster Front aktiv und hat 2014 im Rahmen des Forschungsprojekts Lithium-Elektrizitäts-Speicher-System, kurz LESSY, mit Partnern und Unterstützung des Bundeswirtschaftsministeriums am Kraftwerk Völklingen-Fenne einen 1-MW-Großbatteriespeicher in Betrieb genommen. Er wurde durch Amprion als eines der ersten Speichersysteme bundesweit für die Netzstabilisierung zugelassen und stellt Primärregelleistung bereit. An dieses erfolgreiche Projekt will Steag anschließen und investiert 100Mio.€ in den Aufbau von sechs Großspeichern zu je 15MW. Mitte 2016 sollen die ersten Batteriesysteme auf Lithium-Ionen-Basis von LG Chem den Betrieb aufnehmen, Anfang 2017 der Aufbau komplett abgeschlossen sein.

Drei der Batteriesysteme werden an Steinkohle- und Heizkraftwerksstandorten der Steag in Herne, Lünen und Duisburg-Walsum in Nordrhein-Westfalen, die übrigen im Saarland in Bexbach, Fenne und Weiher eingerichtet. Mittels Nutzung der vorhandenen Standorte rechnet Steag mit Synergien in der Infrastruktur, um Investitionskosten gering zu halten.

Geplant ist, die Großbatterien unabhängig von den Steag-Kraftwerken zu betreiben. Sie sollen vollautomatisch mit Primärregelleistung in wenigen Sekunden bei einem Überangebot an Energie das Stromnetz entlasten und im umgekehrten Fall Energie ins Netz einspeisen. Im Gegensatz zur täglichen Minutenregelleistung schreiben die ÜNB Primärregelleistung wie auch die Sekundärregelleistung wöchentlich aus.

Erste Batteriepools aktiv

Für Joachim Rumstadt, den Vorsitzenden der Geschäftsführung der Steag steht fest: »Speicher und die Schaffung von Flexibilität sind wesentliche Elemente für die Realisierung der Energiewende in Deutschland. Steag hat sich deshalb entschlossen, diese Investition in Großbatterien für den Einsatz im Regelenergiemarkt und ohne Inanspruchnahme von Fördermitteln zu realisieren.« Die Großbatterien würden die aktuell gültigen Kriterien der Leistungserbringung für Batteriespeicher in der Primärregelung, unter anderem eine Mindesterbringung von 30min, erfüllen.

Sein Unternehmen geht davon aus, dass die Versorgungssicherheit sowohl für die Netzbetreiber, Versorger als auch für die Politik an oberster Stelle steht, und daher keine nachträglichen kommerziell getriebenen Gründe zu einem Absenken der Kriterien für Primärregelleistung führen. Für Rumpstadt sind Speicher ein Schlüssel, durch deren Einsatz Erneuerbare mit wachsendem Anteil am Erzeugungsmix ihren Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten können.

Im dezentralen Bereich sind ebenfalls erste Batteriepools, sogenannte Schwarmlösungen, zur Primärregelleistung zugelassen, die etwa Batteriesystemlieferant Caterva selbst oder das bayerische Batterieunternehmen Fenecon in Deutschland über ein präqualifiziertes Energiehandelsunternehmen anbietet.

Preisverfall führte zum Ausstieg

Über sein Optimierungsnetzwerk ›One-Opt‹ bietet Steag derzeit mehrere 100MW am Regelenergiemarkt an. Die tatsächliche Vermarktung hängt jedoch von den Erlöserwartungen am Energiemarkt ab und den Kosten, die durch die Bereitstellung von Regelenergie entstehen. Denn was es zu berücksichtigen gilt, sind fallende Preise am Regelenergiemarkt, wenn der Kreis der Anbieter stetig wächst.

Dr. Werner Christmann, Regelenergieverantwortlicher bei Tennet, sieht darin zunächst einen gewünschten Effekt: »Wir bemühen uns um ein großes Anbieterpotenzial, damit nicht hohe Preise für Regelleistung die Netzkosten belasten.« Doch hat die Thüga-Handelstochter Syneco, wie eine Reihe anderer Markteilnehmer auch, die Bemühungen in der Regelleistungsvermarktung zum Ende letzten Jahres eingestellt. Und zwar nach einem rapiden Preisverfall, der ein Überangebot verursachte. Besonders die negative Sekundärregeleistung war davon infolge vieler Anbieter mit Biogasanlagen betroffen.

Zu ähnlichen Effekten könnte es bei der negativen Minutenregelleistung kommen, wenn immer mehr Windparks zur Abregelung bereitstehen. Dr.Markus Henle, Projektleiter für das virtuelle Kraftwerk von den Stadtwerken München, rechnet beim Preisverfall mit keiner Erholung, wenn das Regelleistungsangebot wächst, aber die Nachfrage seitens der Übertragungsnetzbetreiber nicht (nennenswert) steige. »Langfristig können gegebenenfalls erst gravierende, strukturelle Veränderungen in der Energieversorgung, wie etwa der Kernenergieausstieg oder die Überführung von Braunkohlekraftwerken in Reserve, den Regelenergiemarkt beflügeln.«

Josephine Bollinger-Kanne

Hintergrund

Mit Regelleistung oder auch Regelenergie werden eingespeiste und verbrauchte Strommengen so ausgeglichen, dass im Netz die nötige Frequenz von 50Hz stabil bleibt. Ist die Einspeisung dabei deutlich höher als der Bedarf, muss dem Netz positiv Strom zugeführt werden. Liegt der Verbrauch dagegen unter dem Angebot, muss dem Netz negativ Strom entzogen werden, indem etwa Windräder seit Neuestem abgeregelt werden können.

Arten von Regelenergie

Auf regelleistung.net schreiben die vier Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) den Bedarf an Primär- (PRL) und Sekundärregeleistung (SRL) wöchentlich sowie Minutenregelleistung (MRL) täglich in ihren Regelzonen in Deutschland aus.

Anbieter von Regelleistung verfügen über einen Vertrag mit einem oder mehreren ÜNB, der sie berechtigt, an den Ausschreibungen teilzunehmen. PRL muss innerhalb von 30s verfügbar sein, die Anbieter 1MW bereitstellen können. SRL muss innerhalb von 5min und MRL innerhalb von 15min abrufbar sein. Hier gelten 5MW als technische Voraussetzung. Batterien müssen zudem über Reserven und ein zeitliches Nachlademanagement verfügen.

Regelenergiebedarf und Preise

Der Bedarf bei der PRL ist europaweit auf 3.000MW veranschlagt, wovon im Februar 793MW auf Deutschland entfielen. Nach einem Peak zur Jahreswende von über 4.700€/MW pendelte sich der mittlere Leistungspreis wieder auf unter 3.000€/MW ein.

Rund 2.000MW schreiben die ÜNB für die positive und negative Sekundär- und Minutenregelleistung aus. Die Preise haben für die negative SRL in den letzten Jahren tüchtig nachgegeben. So lag Mitte Februar der mittlere Leistungspreis in der Nebenzeit bei nur knapp 40€/MW. Im letzten Jahr waren sie zumeist dreistellig.

Erschienen in Ausgabe: 02/2016