Die Energiewende stellt das Stromnetz vor wachsende Herausforderungen. Um das Stromnetz bei hoher Auslastung und bei schwankenden erneuerbaren Energien zu stabilisieren, haben Fachleute des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), der Technischen Hochschule Ulm (THU), des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) sowie des Übertragungsnetzbetreibers TransnetBW deshalb den hybriden Netzbooster entwickelt – eine innovative Kombination aus Batteriespeicher und wasserstofffähiger Gasturbine. Das nun abgeschlossene Forschungsprojekt zeigt, dass die Technologie sowohl technisch als auch wirtschaftlich überzeugt – und einen wichtigen Beitrag zur Netzstabilität leisten kann.
Im eigens eingerichteten Netzlabor der Technischen Hochschule Ulm wurden die Komponenten unter realistischen Bedingungen erfolgreich getestet. Dabei wurde auch die Integration der Komponenten in ein zentrales Leitsystem konzipiert und evaluiert. Das Ergebnis des hybriden Netzbooster-Tests: Der Batteriespeicher wurde innerhalb von 2,4 Sekunden aus dem Standby-Zustand auf Nennleistung hochgefahren und nach 25,4 Minuten durch die Wasserstoffturbine abgelöst. Der Test konnte ein konstantes Leistungsband nachweisen – flexibel, effizient und emissionsarm.
Netzbooster fungieren als eine Art Sicherheitspuffer für das Stromnetz. Dadurch können teure Redispatch-Maßnahmen wie die Abregelung erneuerbarer Energien oder das Hochfahren konventioneller Kraftwerke vermieden und das Netz höher ausgelastet werden.
Wirtschaftlichkeit im Fokus
Das Projektteam untersuchte mehrere Umsetzungsszenarien. Besonders vielversprechend erscheint eine 500-MW-Anlage mit einer Batteriespeicherkapazität von 176,5 MWh und einer an das Gasnetz angeschlossenen Turbine. Je nach Netzausbaustand können sich durch die Einsparung bei den Redispatchkosten sowie durch die Vermarktung am Regelreservemarkt Amortisationszeiten von drei bis sieben Jahren ergeben. Varianten mit zusätzlichem Wasserstoffspeicher erhöhen die Resilienz des gesamten Systems, führen jedoch zu höheren Kosten.
Der hybride Netzbooster birgt erhebliches Potenzial, Netzauslastung und Stabilität deutlich zu verbessern. Zukünftige Untersuchungen sollten alternative Umsetzungsstrategien, Erlösmöglichkeiten sowie die Integration in bestehende Netztopologien fokussieren. Um den großtechnischen Einsatz zu ermöglichen, sind weitere Forschung und Pilotprojekte notwendig.
