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02.06.2025 -

Speicher für die Energiewende

Einleitung

Erzeugung und Verbrauch von Strom und Wärme aus Erneuerbaren Energien fallen nicht immer zeitlich zusammen. Hier kommen Energiespeicher ins Spiel. Sie leisten einen immer wichtigeren Beitrag zu einer sicheren Energieversorgung. 

Zwei weiße Container mit blauen Batterie-Icons auf grüner Wiese vor fünf Windrädern und Solarpanels

© iStock / onudongel

Eine sichere Versorgung mit Energie ist zentral für den Wirtschaftsstandort Deutschland. Die Nutzung von erneuerbaren Quellen ist dabei gleichzeitig Voraussetzung für das Erreichen der Klimaziele. Dafür ist es notwendig, dass Energie, die an wind- oder sonnenreichen Tagen erzeugt wurde, gespeichert wird. Diese Speicher ergänzen die Erneuerbaren Energien. Denn so werden Schwankungen bei der Verfügbarkeit von Wind und Sonne ausgeglichen. Sie tragen zur Stabilität des Stromnetzes bei und helfen, Energie dann verfügbar zu machen, wenn sie gebraucht wird.

Das Grundprinzip der Energiespeicher ist einfach: Sie kommen dann zum Einsatz, wenn Erzeugung und Verbrauch in einem zeitlichen Abstand stattfinden. Das heißt, Energie wird dann eingelagert, wenn sie verfügbar ist und später bei Bedarf entnommen.

Energiespeicher ermöglichen es also, Energie aus Sonne und Wind auch dann zu nutzen, wenn gerade keine Sonne scheint oder Flaute herrscht. Dabei sind Speicher für Strom und Wärme nicht neu: In vielen Haushalten werden bereits Warmwasser oder Strom – von der Solarthermie- oder PV-Anlage erzeugt – mit einem Speicher kombiniert.  

Symbolicon für Energiespeicher

Was ist ein Energiespeicher?

Es gibt verschiedene Formen von „Speicher“. Zum einen werden Lager für Energieträger wie Wasserstoff, Gas oder Heizöl verwendet. Zum anderen sind es Anlagen, in denen Energie wie Strom oder Wärme gespeichert wird. Energiespeicher dienen der zeitlichen Entkopplung von Energieerzeugung und -verbrauch.

Symbolicon für Funktionen eines Energiespeicher

Wie funktionieren Energiespeicher?

Beim Speichern von Energie gibt es eine Besonderheit: Die Form der Energie bei Füllung und Entnahme kann sich unterscheiden. Sie kann thermisch, chemisch oder mechanisch gespeichert werden. Während bei Wärmespeichern die Energie als thermische Energie erhalten bleibt, wird in Stromspeicheranlagen – bis auf Kondensatoren – kein Strom gelagert. Dieser wird durch Umwandlungsprozesse in ein anderes Speichergut umgewandelt, aus dem später wieder Strom gewonnen wird. Bei Pumpspeicherkraftwerken wird der Strom beispielsweise mithilfe des Wassers in potentielle Energie (Lageenergie) umgewandelt, bei Batteriespeichern dagegen durch chemische Prozesse gespeichert.

Symbolicon für Arten von Energiespeichern

Welche Arten von Speichern gibt es?

Bei Stromspeicheranlagen wird zwischen Großspeichern (z. B. Pumpspeicherkraftwerke oder Großbatteriespeicher) und Kleinspeichern (z. B. Heimspeicher oder rückspeisende Elektromobile) unterschieden. Stromspeicher sind gut geeignet, um schnell auf kurzzeitige Schwankungen im Stromsystem reagieren zu können. Sie können zudem das Netz stabilisieren. Bei Wärmespeichern wird ebenfalls zwischen großen und kleinen Speichern unterschieden. Warmwasserspeicher in Gebäuden und auch die Gebäude selbst können als Wärmespeicher Schwankungen über den Tagesverlauf gut auffangen.

Stromspeicher-Strategie

Stromspeicher-Strategie

Der Anteil Erneuerbarer Energien am gesamten Stromverbrauch wächst. Nur ein flexibles Energiesystem kann diese steigenden Mengen integrieren. Auch deshalb gewinnen Stromspeicher an Bedeutung, da sie zur Stabilität von Stromsystem und Stromnetz beitragen. Mit der Stromspeicher-Strategie soll der Hochlauf der Speicher als Kurzzeitspeicher unterstützt und eine optimale Integration in das System erreicht werden. 

Wachsende Rolle von Batteriespeichern

Pumpspeicherkraftwerke sind mit 39 Gigawatt (GW) von insgesamt etwa über 50 GW Speicherleistung die wichtigsten Stromspeicher in Deutschland.

Daneben spielen Batteriespeicher mit aktuell mehr als 12 GW eine immer größere Rolle. Hierbei machen die 1,8 Millionen sogenannten Heimspeicher in Privathaushalten mit über 10 GW Speicherleistung den Großteil aus. Im Vergleich dazu kommen die 300 Großspeicher zusammen auf 1,9 GW Leistung.

Sonnenstrom direkt zu Hause speichern

Fragen & Antworten

Sonnenstrom direkt zu Hause speichern

Mehr und mehr Haushalte kombinieren die eigene Photovoltaikanlage mit einem Batteriespeicher. Der Vorteil: Damit lässt sich die Eigennutzungsquote des selbst erzeugten Stroms erhöhen. Das senkt nicht nur die Stromkosten und erhöht die Unabhängigkeit, sondern entlastet auch die Netze und hilft so der Energiewende. In 2024 sind in Deutschland rund 580.000 dieser Heimspeicher in Betrieb genommen worden.

Wie funktioniert ein Heim-Batteriespeicher?

Selbst erzeugter Solarstrom vom Dach ist günstiger als der Strom aus dem Netz. Der Batteriespeicher kann den tagsüber produzierten Strom aus der PV-Anlage zwischenspeichern. Damit steht die Energie dann zur Verfügung, wenn sie gebraucht wird. Das ist oft in den Abend- oder Morgenstunden der Fall. Als Speicher kommen meist Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz, die über einen hohen Wirkungsgrad, eine hohe Energiedichte und eine lange Lebensdauer von zehn bis 15 Jahren verfügen.

Wie groß muss ein Heimspeicher sein?

Die Batterie sollte über genügend Speicherkapazität verfügen, um den Stromverbrauch zwischen abends und morgens abzudecken. Die Verbraucherzentrale empfiehlt etwa 1 Kilowattstunde Batteriekapazität pro 1.000 Kilowattstunden des jährlichen Stromverbrauchs als Richtwert für die Speichergröße. Zudem sollte die Speicherleistung die Leistung der Photovoltaik-Anlage nicht überschreiten.

Wie wirtschaftlich ist ein Batteriespeicher für zu Hause?

Heimspeicher sind in den vergangenen Jahren sowohl günstiger als auch effizienter geworden. Die Wirtschaftlichkeit hängt jedoch von der Entwicklung des Strompreises ab. Klar ist: Je mehr des eigenen Solarstroms direkt genutzt werden kann, desto weniger des teureren Netzstroms muss zugekauft werden. Steigt der Preis für Netzstrom an, rechnen sich Batteriespeicher schneller. Bei entsprechenden Überlegungen sollte beachtet werden, dass der Speicher für den Betrieb selbst Strom benötigt. Der Eigenstrombedarf der Batterie kann zwischen 200 und 400 Kilowattstunden im Jahr liegen.

Weniger Netzausbau durch Heimspeicher

Das allgemeine Stromnetz muss für die höchste Einspeisung und den höchsten Verbrauch im Jahr ausgebaut werden. Typische Heimspeicher sind an sonnigen Tagen bereits vormittags vollständig geladen. Somit können sie die höchste PV-Einspeisung zur Mittagszeit nicht mehr aufnehmen. Heimspeicher reduzieren dann auch nicht den Netzausbau. Dies würden sie nur tun, wenn sie nicht gleich zu Sonnenaufgang mit dem Ladevorgang beginnen würden, sondern erst später gesteuert über die Mittagsspitze. Oder wenn ihre Kapazität so groß wäre, dass sie erst nachmittags vollständig geladen sind. Eine gesteuerte, spätere Ladung mithilfe eines Smart Meter und eines Energiemanagementsystems kann auch die Lebensdauer des Heimspeichers verlängern.

Weiterführende Informationen

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