Energiespeicher: Grüner Strom rund um die Uhr

Energiespeicher sind Anlagen, die verfügbare, aber gerade nicht benötigte Energie aufnehmen, zwischenspeichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgeben. Dabei wird die Energie je nach Speicherart häufig in eine andere Form umgewandelt: Beispielsweise in chemische Energie bei Batterien, in Lageenergie bei Pumpspeicherkraftwerken oder in thermische Energie bei Wärmespeichern.

Wir brauchen Energiespeicher, weil sie

• Schwankungen von Wind- und Solarstrom ausgleichen.
• Netzengpässe und Abregelungen reduzieren.
• Strom zwischenspeichern, wenn er im Überfluss erzeugt wird, und später bereitstellen, wenn er gebraucht wird.
• steuerbare Kraftwerke wie Gaskraftwerke ergänzen und damit die Versorgungssicherheit stärken.

Neu im Stromsystem sind solche Energiespeicher aber nicht. Pumpspeicherkraftwerke etwa sind schon lange ein fester Bestandteil der Versorgungsinfrastruktur. Allerdings nimmt die Bedeutung von Energiespeichern mit dem Ausbau der wetterabhängigen erneuerbaren Energien erheblich zu.

Der Ausbau der Stromnetze kann mit dem raschen Ausbau der erneuerbaren Energien aktuell nicht Schritt halten. Weht derzeit beispielsweise im Norden kräftiger Wind, fehlt häufig die Transportkapazität, um den Strom zu den Industriezentren im Süden zu bringen. Die Folge: Netzbetreiber müssen Windkraftanlagen drosseln oder kurzzeitig abschalten, um Überlastungen zu vermeiden. Allein 2025 gingen durch solche Redispatch-Maßnahmen mit Erneuerbaren-Energien-Anlagen rund 9.379 Gigawattstunden (GWh) verloren. Mit ausreichend Speicherkapazität ließe sich dieses Problem deutlich entschärfen.

Schwungradspeicher wandeln elektrische Energie in Bewegungsenergie um: Ein schweres Rad wird mit überschüssigem Strom auf hohe Drehzahlen beschleunigt. Wird Energie benötigt, bremst ein Generator das Rad ab und erzeugt wieder Strom. Schwungradspeicher sind extrem langlebig, überstehen viele tausend Ladezyklen ohne Leistungsverlust und reagieren sehr schnell. Bislang kommen sie jedoch nur in Nischenanwendungen zum Einsatz – etwa zur kurzfristigen Frequenzstabilisierung in Industrieanlagen.

Druckluftspeicher nutzen überschüssigen Strom, um Luft in unterirdische Salzkavernen zu pressen. Wird Strom gebraucht, strömt die Druckluft durch eine Turbine zurück und erzeugt dabei Energie. Um den Wirkungsgrad zu verbessern, wird die bei der Kompression entstehende Wärme aufgefangen und beim Entladen wieder zugeführt. Das Prinzip ist seit Jahrzehnten erprobt: Im niedersächsischen Huntorf läuft seit 1978 das weltweit erste kommerzielle Druckluftspeicherkraftwerk mit über 300 Megawatt Leistung. Auch Druckluftspeicher sind standortabhängig. Besonders gut eignen sich Salzkavernen, wie sie vor allem in Norddeutschland vorkommen.

Wärmespeicher wandeln Strom in thermische Energie um. In großen, stark isolierten Wassertanks wird Wasser mit überschüssigem Strom erhitzt und gibt die gespeicherte Wärme später an Gebäude, Industrieprozesse oder Fernwärmenetze ab (Power-to-Heat). In Hamburg ist seit 2011 ein solcher Großwärmespeicher in das Fernwärmenetz integriert. Allerdings gilt: Je länger die Speicherdauer, desto mehr Wärme geht trotz Isolierung verloren. Die Effizienz sinkt mit der Zeit.

Gemessen wird die Effizienz anhand des sogenannten Wirkungsgrads. Denn Speicher geben in der Regel nicht so viel Energie zurück, wie zuvor hineingesteckt wurde. Bei jedem Lade- und Entladevorgang gehen Teile der Energie verloren. Wie groß diese Verluste sind, drückt der Wirkungsgrad aus. Er verdeutlicht also das Verhältnis zwischen eingespeicherter und wieder abgegebener Energie. Batteriespeicher erreichen hier sehr hohe Werte und haben sich deshalb als dominierende Technologie für den kurzfristigen Ausgleich durchgesetzt. Sie verfügen über Wirkungsgrade von mehr als 85 Prozent. Speicher mit Energieumwandlung, etwa Power-to-Gas, sind weniger effizient, können dafür aber größere Energiemengen über längere Zeiträume speichern.

Deutschland verfügt aktuell über eine installierte Speicherkapazität von:

• rund 39 GWh Speicherkapazität in Pumpspeicherkraftwerken
• etwa 29,59 GWh in Batteriespeichern (Stand Juni 2026)
  • davon Heimspeicher: ca. 22,1 GWh
  • davon Gewerbespeicher: ca. 1,6 GWh
  • davon Großbatteriespeicher: ca. 5,9 GWh

Den größten Anteil an der Speicherkapazität stellen Pumpspeicherkraftwerke. Die fünf leistungsstärksten Pumpspeicheranlagen im Überblick:

Deutlich mehr als heute vorhanden. Das Fraunhofer ISE geht bis 2030 von einem Speicherbedarf von rund 100 GWh aus, bis 2045 von etwa 180 GWh. Je nach Szenario und Ausbautempo der erneuerbaren Energien könnte der tatsächliche Bedarf auch höher liegen. Die Stromspeicher-Strategie der Bundesregierung verzichtet auf feste Ausbauziele, verweist aber auf den wachsenden Bedarf und setzt auf einen marktgetriebenen Hochlauf.

Energiespeicher sind weit mehr als eine Ergänzung zum Ausbau erneuerbarer Energien – sie sind ein grundlegender Bestandteil des zukünftigen Energiesystems. Je stärker Wind und Sonne die Stromversorgung prägen, desto wichtiger wird es, Energie flexibel zwischenspeichern und bei Bedarf bereitstellen zu können.

Eine einzelne Technologie kann dies allerdings nicht leisten. Entscheidend bleibt ein effizientes Zusammenspiel: Batteriespeicher reagieren innerhalb weniger Sekunden und überbrücken mehrere Stunden, Pumpspeicher überbrücken Stunden bis Tage, und steuerbare Gaskraftwerke sichern die Versorgung bei längeren Engpässen. Gemeinsam mit einem leistungsfähigen Stromnetz bilden sie das Rückgrat einer klimaneutralen Energieversorgung.