Strom 24/7: Die Zukunft setzt auf Speicher

Das globale Energiesystem durchläuft einen tiefgreifenden Wandel. Was als allmählicher Übergang zu sauberer Energie begann, hat sich zu einer strukturellen Neuordnung dessen entwickelt, wie Strom erzeugt, übertragen und verbraucht wird. Unseres Erachtens ist die Kombination aus erneuerbarer Erzeugung und Energiespeicherung auf dem besten Weg, die globalen Strommärkte grundlegend zu verändern.

Batterien sind seit über 200 Jahren im Einsatz – doch das Wachstum hat sich zuletzt beschleunigt

Obwohl es Batterien seit mehr als zwei Jahrhunderten gibt, hat ihre Bedeutung in modernen Energiesystemen deutlich zugenommen. Solar-plus-Speicher-Grossprojekte lassen sich in der Regel innerhalb von zwei bis drei Jahren realisieren, deutlich schneller als neue Gaskraftwerke, die oft langwierige Beschaffungsprozesse und Genehmigungsverfahren durchlaufen müssen. Diese kürzere Entwicklungszeit ist besonders wertvoll in Märkten mit dringendem Bedarf an zusätzlicher Erzeugungskapazität. Die Kosten schlüsselfertiger Systeme¹ liegen heute deutlich unter dem Niveau von vor wenigen Jahren und dürften weiter sinken. In Kombination mit technologischen Innovationen und Skaleneffekten haben die tieferen Kosten Energiespeichersysteme (ESS) wirtschaftlich rentabel gemacht (siehe Grafik 1).

Batterie-Grossprojekte können mittlerweile Renditen erwirtschaften, die sie für Anleger finanziell attraktiv machen. Ihre Wirtschaftlichkeit wird durch grössere Intraday-Preisspannen am Strommarkt und einen breiteren Mix an Ertragsquellen gestützt. Dazu zählen nicht nur klassische Stromabnahmeverträge, sondern auch Arbitrage, netzstützende Dienstleistungen (Systemdienstleistungen) und Kapazitätsmärkte.

Erneuerbaren Strom zuverlässiger machen

Erneuerbare Energien haben eine bekannte Schwäche: Die Stromerzeugung hängt von den Wetterbedingungen und der Tageszeit ab. Batteriespeicher begegnen dieser Herausforderung zunehmend, indem sie erneuerbaren Strom dann verfügbar machen, wenn er gebraucht wird – und nicht nur dann, wenn er erzeugt wird. Damit lässt sich erneuerbarer Strom breiter bedarfsgerecht abrufen, und in manchen Fällen liefert er Strom, der der Grundlastversorgung² nahekommt.

Speichersysteme verlagern Strom aus Zeiten mit Erzeugungsüberschuss in Zeiten mit höherer Nachfrage. Das trägt zur Stabilisierung der Netze bei und stellt bei Bedarf Reservekapazität bereit. Dies wiederum macht die Erzeugung aus erneuerbaren Energien berechenbarer und erhöht ihren Wert im Stromsystem. In mehreren Märkten können Solar-plus-Speicher-Systeme bereits einen erheblichen Teil der kontinuierlichen Stromnachfrage zu Kosten decken, die mit Gaskraftwerken konkurrenzfähig sind.

Werden Speicher am selben Standort wie erneuerbare Anlagen errichtet, verstärken sich diese Vorteile: Die Effizienz steigt (z. B. gemeinsame Netzinfrastruktur sowie Einsparungen bei Engineering, Beschaffung und Bau), und zusätzliche Ertragsquellen aus Arbitrage, Netzdienstleistungen oder Kapazitätszahlungen werden erschlossen. Das kann Projekte finanzierungsfähiger («bankable») und für Kreditgeber attraktiver machen.

Fallstudie: Rechenzentren mit Strom aus Solar-plus-Speicher-Systemen

Rechenzentren zeigen beispielhaft, warum zuverlässige erneuerbare Energie immer wichtiger wird (siehe Grafik 2). Ihr Strombedarf wächst rasant, und eine unterbrechungsfreie Stromversorgung ist für ihren Betrieb unerlässlich.

Gemäss BloombergNEF (BNEF) können Solar-plus-Speicher-Systeme in mehreren Märkten bereits rund 70 Prozent des Grundlaststroms liefern, den Rechenzentren benötigen – zu Kosten, die mit Gas-und-Dampf-Kraftwerken konkurrenzfähig sind. Das ist eine bedeutende Schwelle, denn Rechenzentren sind auf eine kontinuierliche und hochwertige Stromversorgung angewiesen.

Besonders attraktiv ist die Wirtschaftlichkeit in Regionen mit reichlich Sonne oder hohen Gaspreisen, etwa in Spanien, Indien und Teilen des Nahen Ostens. In Spanien beispielsweise kann Solar-plus-Speicher einen grossen Teil der Grundlastnachfrage zu Stromgestehungskosten decken, die deutlich unter jenen der Stromerzeugung aus Gas liegen.

Aus Systemsicht ermöglichen es Speicher, die Solarerzeugung an die Nachfragemuster anzupassen: Die Erzeugung am Tag wird zu abrufbarer Versorgung für Abendspitzen oder kontinuierlichen Verbrauch. Diese Flexibilität ist besonders wertvoll für Rechenzentren, bei denen schon kurze Unterbrechungen oder Schwankungen der Stromversorgung erhebliche wirtschaftliche Kosten verursachen können.

Der Fall zeigt jedoch auch die aktuellen Grenzen auf. Eine höhere Grundlastabdeckung erfordert in der Regel eine Überdimensionierung³ sowohl der Solarerzeugung als auch der Speicherkapazität. Das erhöht den Flächenbedarf und die anfänglichen Kapitalanforderungen, insbesondere in sonnenärmeren Regionen.

Dennoch scheint die Richtung klar: Solar-plus-Speicher entwickelt sich rasch zu einer tragfähigen Alternative zu Gas für die Stromversorgung der digitalen Infrastruktur der nächsten Generation – und zu einem zentralen Hebel für die Dekarbonisierung einer der am schnellsten wachsenden Quellen der Stromnachfrage.

Energiesicherheit und die Rolle der Speicher

Die jüngsten geopolitischen Entwicklungen haben die Bedeutung der Energieunabhängigkeit in den Fokus gerückt⁴. Länder, die stark von importierten fossilen Brennstoffen abhängen, sind Versorgungsunterbrechungen und volatilen Energiepreisen ausgesetzt. Erneuerbare Energien in Kombination mit Speichern verfolgen einen anderen Ansatz. Einmal installiert, erzeugen diese Systeme Strom primär aus heimischen Ressourcen und benötigen kaum laufende Brennstoffzufuhr. Das verringert die Abhängigkeit von den globalen Rohstoffmärkten und kann die langfristige Energiesicherheit stärken. Phasen höherer Preise für fossile Brennstoffe stärken zusätzlich die Argumente für erneuerbare Erzeugung mit Speichern.

Neben der Intermittenz ist die Netzkapazität eine der drängendsten Herausforderungen der Energiewende⁵. In vielen Regionen begrenzen alternde Infrastruktur und zunehmende Netzengpässe⁶ die Integration neuer Erneuerbaren-Projekte. Batteriespeicher können helfen, diese Herausforderungen zu bewältigen, indem sie als flexibles, dezentrales Netzelement wirken. Sie können überschüssigen Strom aufnehmen, in Spitzenlastzeiten Strom einspeisen und faktisch als «virtuelle Übertragungsleitung» fungieren, die Engpässe entschärft. So können Netzbetreiber die bestehende Infrastruktur besser nutzen und den Bedarf an kostspieligen, zeitaufwendigen Netzausbauten verringern. Speicher können zudem die Abregelung erneuerbarer Energien reduzieren und die Lebensdauer von Netzanlagen verlängern. In Märkten, in denen der Netzzugang zum Engpass wird, dürften Speicher für die Erschliessung neuer Kapazitäten zunehmend unverzichtbar werden.

Skalierung trifft auf die Realität der Lieferkette

Die Aussichten für Energiespeicher bleiben überzeugend (siehe Grafik 3), doch sie gehen mit Herausforderungen einher – insbesondere in der Batterie-Lieferkette. Die Batterieproduktion umfasst eine Vielzahl von Sektoren, darunter Bergbau, Chemie, Halbleiter und Anlagenbau.

Kritische Mineralien wie Lithium, Nickel und Kobalt machen mehr als die Hälfte der Batterieproduktionskosten aus, und ihre Preise können stark schwanken – oft stärker als die Ölpreise. Zudem sind Raffination und Verarbeitung stark konzentriert: China ist führend in der Produktion wichtiger Batteriematerialien und Zellkomponenten. Das schafft wirtschaftliche wie geopolitische Risiken, zumal die globale Nachfrage nach Batterien steigt. Es laufen jedoch erhebliche Anstrengungen, die Lieferketten zu diversifizieren, die Produktion zu lokalisieren und alternative Zellchemien zu entwickeln, etwa Natrium-Ionen-Batterien, die auf reichlicher verfügbaren Materialien basieren.

Das Batterierecycling ist ein weiterer wichtiger Baustein für eine robustere Lieferkette. Die Rückgewinnung zentraler Materialien aus Altbatterien und Produktionsabfällen kann die Abhängigkeit von primären Rohstoffen verringern und die Versorgungssicherheit verbessern. Mit der Zeit dürften rezyklierte Materialien einen wachsenden Teil der Nachfrage decken. Dieser Übergang bringt faktisch Kreislaufwirtschaft in die Batterie-Wertschöpfungskette und macht aus einem ressourcenintensiven Prozess ein nachhaltigeres System. Noch steht das Recycling allerdings am Anfang. Die meisten Batterien sind weiterhin im Einsatz, was die für das Recycling verfügbare Materialmenge begrenzt, und einige Prozesse bleiben technisch anspruchsvoll – insbesondere die effiziente Rückgewinnung bestimmter Materialien. Dennoch dürften Fortschritte in der Recyclingtechnologie und höhere Verarbeitungsmengen die Widerstandsfähigkeit der Versorgung verbessern, zu stabileren Kosten beitragen und die Umweltauswirkungen der Batterieproduktion mit der Zeit verringern.

Chancen entlang der gesamten Wertschöpfungskette

Der Übergang zu erneuerbarem Strom in Kombination mit Energiespeichern schafft aus unserer Sicht attraktive Anlagechancen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Im Upstream-Bereich dürften Unternehmen gut aufgestellt sein, die kritische Mineralien wie Lithium, Kupfer, Nickel und Seltene Erden gewinnen, verarbeiten und raffinieren – sie profitieren von der wachsenden Nachfrage nach Elektrifizierung. Chancen im Mid- und Downstream-Bereich umfassen Hersteller von Batterieproduktionsanlagen, Batteriezellen, Solarmodulen, Wechselrichtern und Leistungselektronik sowie Anbieter von Netzinfrastruktur und Übertragungstechnik. Auch Versorger und Entwickler erneuerbarer Energien, die Speicherlösungen integrieren, könnten profitieren, wenn Stromsysteme flexibler und zuverlässiger werden. Zusammen bieten diese Industrien Anlegern ein diversifiziertes Engagement im strukturellen Wachstum eines stärker elektrifizierten, sicheren und kohlenstoffarmen Energiesystems.

Ein neues Rückgrat für Energiesysteme

Die Kombination aus erneuerbaren Energien und Speichern verändert die Funktionsweise der Stromsysteme. Was zunächst dazu diente, die Intermittenz der erneuerbaren Energien zu bewältigen, trägt heute zu einem breiteren Spektrum an Zielen bei – darunter Dekarbonisierung, Netzstabilität und Energiesicherheit. Da Stromsysteme immer elektrifizierter, dezentraler und digitaler werden, dürfte die Kombination aus erneuerbaren Energien und Speichern unseres Erachtens nicht nur Teil der Energiewende sein, sondern zum Rückgrat des künftigen Energiesystems werden.