Wie Regelenergie unser Stromnetz stabil hält

Strom lässt sich nur schwer in großen Mengen speichern. Pumpspeicherkraftwerke, Großbatteriespeicher und Power-to-Gas-Anlagen helfen dabei, reichen allein aber nicht aus, um dauerhafte Netzstabilität zu garantieren. Deshalb halten Netzbetreiber eine besondere Reserve bereit: Regelenergie. Wie das System funktioniert und welche Bedeutung es für die Energiewende hat, erklären wir in diesem Beitrag.

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Strom lässt sich kaum speichern: Einspeisung und Verbrauch müssen im Netz jederzeit exakt übereinstimmen
  • Regelenergie gleicht kurzfristige Schwankungen automatisch aus – oft innerhalb von Sekunden
  • Es gibt drei Arten: Primärregelleistung, Sekundärregelleistung und Minutenreserve
  • Gehandelt wird Regelenergie am Regelenergiemarkt – in Auktionen auf der Plattform regelleistung.net
  • Batteriespeicher gewinnen an Bedeutung, ihre Kapazität deckt aber bislang nur einen Teil des Bedarfs
Netzstecker Strom

Warum Einspeisung und Verbrauch immer übereinstimmen müssen

Im Stromnetz gilt eine physikalische Grundregel: In jedem Moment muss exakt so viel Strom eingespeist werden, wie gleichzeitig verbraucht wird. Denn anders als bei einem Batteriespeicher zu Hause, der lokal und überschaubar den tagsüber mithilfe einer Photovoltaikanlage erzeugten Solarstrom puffert und ihn später wieder abgibt, reichen die verfügbaren Großspeicher im deutschen Netz bislang nicht aus, um Schwankungen flächendeckend auszugleichen. Bei einem ungeplanten Kraftwerksausfall, einem Nachfragesprung oder einer falsch prognostizierten Stromeinspeisung durch Windkraft gerät das Gleichgewicht unter Druck. Das kommt regelmäßig vor und ist technisch betrachtet der Normalfall. Regelenergie sorgt dann dafür, dass die Frequenz schnell wieder korrigiert wird, bevor die Abweichung kritisch wird.

Was ist Regelenergie?

Regelenergie ist elektrische Energie, die kurzfristig ins Netz eingespeist oder aus ihm entnommen wird, um Abweichungen zwischen Einspeisung und Verbrauch auszugleichen. Das geschieht automatisch und meist schneller, als jeder manuelle Eingriff es leisten könnte. Der Maßstab, an dem sich alles orientiert, ist die Netzfrequenz: Im europäischen Verbundnetz liegt sie bei genau 50 Hertz (Hz). Sinkt der Wert – weil mehr verbraucht als eingespeist wird –, reagiert das System mit zusätzlicher Einspeisung. Steigt er, wird Leistung aus dem Netz genommen. Der zulässige Toleranzbereich liegt zwischen 49,8 und 50,2 Hz. Bereits bei 49,8 Hz greifen automatische Schutzmechanismen.

Die drei Stufen der Regelenergie

Regelenergie ist kein einzelnes Instrument, sondern ein gestaffeltes System. Je nach Schwere und Dauer einer Störung greift eine andere Ebene – wobei jede auf der vorigen aufbaut.

EbeneRedaktionszeitSteuerung
Primärregelleistung (FCR)< 30 SekundenVollautomatisch
Sekundärregelleistung (aFRR)< 5 MinutenÜbertragungsnetzbetreiber
Minutenreserve (mFRR)< 15 MinutenManuell

Wie wird Regelenergie vermarktet?

Karte

Regelenergie ist nicht nur ein technisches System – sie ist auch ein organisierter Markt. In Deutschland schreiben die vier (50Hertz, Amprion, TenneT und TransnetBW) Regelenergie regelmäßig in Auktionen aus. Kraftwerksbetreiber, Industrieunternehmen und Betreiber von Batteriespeichern können sich auf der gemeinsamen Plattform regelleistung.net als Anbieter registrieren und mit Preis- und Mengenangeboten bewerben.

Vergütet wird in zwei Komponenten: Der Leistungspreis honoriert die Bereitschaft, im Bedarfsfall einzuspringen. Und wenn die Regelenergie tatsächlich abgerufen wird, erhält der Anbieter zusätzlich noch den Arbeitspreis. Der Markt ist europäisch vernetzt: Über die Plattformen PICASSO (Sekundärregelung) und MARI (Minutenreserve) koordinieren sich die europäischen Übertragungsnetzbetreiber grenzübergreifend – was das Gesamtsystem effizienter und widerstandsfähiger macht.

Stromspeicherung heute – und was Regelenergie damit zu tun hat

Das Rückgrat der Stromspeicherung in Deutschland sind Pumpspeicherkraftwerke. Das Prinzip ist so simpel wie wirkungsvoll: Bei Stromüberschuss wird Wasser in einen Hochbehälter gepumpt, bei Bedarf fließt es durch Turbinen wieder ab und erzeugt Strom. Mit einer installierten Leistung von rund 9.800 Megawatt sind Pumpspeicher die mit Abstand wichtigste Großspeichertechnologie im deutschen Netz – schnell regelbar, bewährt und langlebig. Ihr Ausbau in Deutschland ist jedoch geographisch begrenzt, neue Standorte kaum erschließbar.

Stausee
Pumpkraftwerk

Großbatteriespeicher übernehmen eine wachsende Rolle – vor allem in der Primärregelleistung, wo ihre Reaktionsfähigkeit im Millisekundenbereich gefragt ist. Ihre Gesamtkapazität ist im Verhältnis zum Bedarf noch begrenzt, doch sinkende Batteriepreise und ein wachsender Anteil erneuerbarer Energien treiben den Ausbau voran.

Als Technologie der Zukunft gilt Power-to-Gas: Hier wird Überschussstrom dazu genutzt, um Wasserstoff oder synthetisches Methan zu erzeugen, das – theoretisch – in großen Mengen speicherbar und ins bestehende Gasnetz einspeisbar ist. Der Wirkungsgrad ist noch vergleichsweise niedrig, die Infrastruktur im Aufbau. Das Potenzial ist dennoch erheblich.

Solange keine dieser Technologien allein ausreicht, das Netz jederzeit zu stabilisieren, bleibt Regelenergie der entscheidende Ausgleichsmechanismus – flexibel, automatisch und europäisch koordiniert.

Warum Regelenergie für die Energiewende unverzichtbar ist

Windkraftanlage

Der Anteil erneuerbarer Energien im deutschen Stromnetz wächst. Wind und Sonne liefern jedoch nicht auf Abruf – ihre Einspeisung schwankt abhängig von Wetterlage und Tageszeit, teils erheblich und kurzfristig. Das stellt das Stromnetz vor größere Herausforderungen als zu Zeiten, in denen planbare Großkraftwerke den Takt vorgaben. Regelenergie ist deshalb kein Relikt aus der Vergangenheit, sondern ein zentrales Instrument der Energiewende. Ohne ein leistungsfähiges Regelenergiesystem ist ein stabiles Stromnetz mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien nicht realisierbar.

Woher der Strom kommt, der täglich durch Karlsruhe fließt, erfahren Sie in unserem Beitrag:

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