Warum das Stromnetz ständig ausbalanciert werden muss
Im europäischen Stromsystem müssen Erzeugung und Verbrauch kontinuierlich im Gleichgewicht gehalten werden. Ein wichtiger Indikator dafür ist die Netzfrequenz. Im kontinentaleuropäischen Verbundnetz beträgt der Sollwert 50 Hertz.
Steigt der Verbrauch unerwartet oder fällt Erzeugung aus, entsteht ein Ungleichgewicht. Umgekehrt kann auch ein Überschuss an Erzeugung eine Frequenzabweichung verursachen. Damit solche Abweichungen ausgeglichen werden können, halten die Übertragungsnetzbetreiber unterschiedliche Formen von Regelreserve vor.
Drei zentrale Produkte sind FCR, aFRR und mFRR. Sie unterscheiden sich insbesondere darin, wie sie aktiviert werden und wie schnell die vollständige Leistung verfügbar sein muss.
FCR – Frequency Containment Reserve
FCR steht für Frequency Containment Reserve beziehungsweise Frequenzhaltungsreserve. Sie reagiert unmittelbar auf Abweichungen der Netzfrequenz. Die Aktivierung erfolgt automatisch und dezentral anhand der gemessenen Netzfrequenz. Die vollständige geforderte Leistung muss innerhalb von 30 Sekunden aktiviert werden.
Warum sind Batteriespeicher dafür geeignet?
Batteriespeicher können ihre Leistung sehr schnell verändern. Sie können Strom aufnehmen oder abgeben. Damit besitzen sie grundsätzlich technische Eigenschaften, die sich für schnelle Frequenzreaktionen eignen. Allerdings müssen Ladezustand und verfügbare Leistung so gesteuert werden, dass zugesagte Verpflichtungen eingehalten werden können.
aFRR – automatic Frequency Restoration Reserve
aFRR steht für automatic Frequency Restoration Reserve beziehungsweise automatische Frequenzwiederherstellungsreserve. Bei aFRR erhält der Anbieter Sollwertvorgaben über eine leittechnische Verbindung. Die Regelung erfolgt automatisch.
Eine erste Reaktion erfolgt nach den veröffentlichten technischen Produkteigenschaften innerhalb von 30 Sekunden. Die vollständige angeforderte Leistung muss innerhalb von 5 Minuten verfügbar sein.
- Positive aFRR: zusätzliche Einspeisung beziehungsweise geringerer Verbrauch.
- Negative aFRR: geringere Einspeisung beziehungsweise zusätzlicher Verbrauch.
Ein geeigneter Batteriespeicher kann grundsätzlich beide Richtungen technisch abbilden.
mFRR – manual Frequency Restoration Reserve
mFRR steht für manual Frequency Restoration Reserve beziehungsweise manuelle Frequenzwiederherstellungsreserve. Die vollständige Aktivierung muss nach den derzeit veröffentlichten technischen Eigenschaften innerhalb von 12,5 Minuten erfolgen.
„Manual“ bedeutet nicht, dass jemand den Batteriespeicher von Hand einschaltet. Die Aktivierung erfolgt über die dafür vorgesehenen Kommunikations- und Abrufprozesse der Übertragungsnetzbetreiber. Auch mFRR kann als positive und negative Regelreserve angeboten werden.
FCR, aFRR und mFRR im direkten Vergleich
| Merkmal | FCR | aFRR | mFRR |
|---|---|---|---|
| Hauptfunktion | Frequenz stabilisieren | Systembilanz automatisch wiederherstellen | Systembilanz weiter wiederherstellen |
| Aktivierung | Automatisch anhand Netzfrequenz | Automatisch über ÜNB-Sollwert | Abruf über ÜNB-Kommunikationsverfahren |
| Vollständige Aktivierung | 30 Sekunden | 5 Minuten | 12,5 Minuten |
| Richtung | Symmetrisch | Positiv / Negativ | Positiv / Negativ |
| Leistungsmarkt | Ja | Ja | Ja |
| Arbeitsmarkt | Nein | Ja | Ja |
Kann jeder Batteriespeicher Regelreserve anbieten?
Nein. Technische Leistungsfähigkeit allein genügt nicht. Für die Teilnahme am Regelreservemarkt ist eine entsprechende Präqualifikation erforderlich. Dabei muss nachgewiesen werden, dass Anlagen und Prozesse die jeweiligen technischen und organisatorischen Anforderungen erfüllen.
Die aktuelle Mindestangebotsgröße beträgt grundsätzlich 1 MW für FCR, aFRR und mFRR. Das bedeutet nicht zwingend, dass jede einzelne technische Einheit allein mindestens 1 MW besitzen muss. Je nach zulässigem Konzept können mehrere technische Einheiten innerhalb eines Pools beziehungsweise Vermarktungsportfolios zusammengefasst werden.
Wo entsteht der Erlös?
Die Produkte unterscheiden sich auch marktlich. Bei FCR steht der Leistungsmarkt beziehungsweise die Vorhaltung der Regelreserve im Mittelpunkt. Bei aFRR und mFRR existieren sowohl Leistungsmärkte als auch Arbeitsmärkte. Markterlöse verändern sich – pauschale Renditeaussagen sind deshalb nicht seriös möglich.
Warum Multi-Market-Optimierung wichtig ist
Ein Speicher besitzt begrenzte Leistung und Kapazität. Diese Flexibilität kann jedoch auf unterschiedlichen Märkten einen Wert haben. Die wirtschaftliche Frage lautet deshalb: Wo ist die verfügbare Flexibilität im jeweiligen Moment am wertvollsten?
- Spotmarkt,
- FCR,
- aFRR,
- mFRR,
- oder eine geeignete Kombination.
Zusammenhänge dazu finden Sie unter Strom-Arbitrage, Stand-alone-Geschäftsmodell und Wirtschaftlichkeit. Genau hier liegt der Unterschied zwischen einem Batteriespeicher als technischer Anlage und einem Batteriespeicher als professionell bewirtschaftetem Energieasset.
Fazit
FCR, aFRR und mFRR erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Gemeinsam tragen sie dazu bei, Ungleichgewichte im Stromsystem zu beherrschen. Für Batteriespeicher können diese Märkte zusätzliche Vermarktungsmöglichkeiten eröffnen. Entscheidend sind jedoch Präqualifikation, technische Auslegung, Ladezustandsmanagement und Vermarktungsstrategie.
Ein guter Speicher-Business-Case entsteht nicht durch die Teilnahme an einem einzelnen Markt, sondern durch die Frage: Wie lässt sich die verfügbare Flexibilität über unterschiedliche Anwendungen und Märkte sinnvoll einsetzen?
Quellen & weiterführende Informationen
Hinweis: Die dargestellten Inhalte dienen der allgemeinen Information. Wirtschaftlichkeit, regulatorische Anforderungen und Vermarktungsmöglichkeiten hängen vom konkreten Projekt, Standort und jeweils geltenden Rahmenbedingungen ab.