RWTH Aachen, 27.10.2026 – Am vergangenen Wochenende lieferten deutsche Windräder und Solaranlagen mehr Strom, als bundesweit verbraucht wurde. Am Samstag und Sonntag lag die Produktion bei mehr als 100 Prozent des Verbrauchs. Schon am Donnerstag und Freitag sowie am Montag waren es ungefähr 70 Prozent. Starke Winde und der niedrigere Stromverbrauch am Wochenende brachten das Stromsystem dabei ordentlich ins Schwitzen.

Die Zahlen stammen vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme und wurden vom NDR-Datenteam ausgewertet. Tage mit einer derart hohen Wind- und Solarstromproduktion sind noch selten, kommen aber zunehmend häufiger vor. Und trotzdem liefen Kohle-, Gas- und Ölkraftwerke weiter. Gleichzeitig wurden Windräder teilweise abgeschaltet – ein Widerspruch, der auf den ersten Blick schwer zu schlucken ist.

Überschuss im Norden, Bedarf im Süden

Das Problem beginnt bei der Speicherung. Überschüssiger Strom lässt sich bislang nur begrenzt aufbewahren, der Ausbau großer Batteriespeicher steht in Deutschland noch am Anfang. Gerade nachts, wenn kräftiger Wind weht, kann Energie ungenutzt bleiben. Mittags, wenn der Verbrauch steigt, müssen dagegen weiterhin fossile Kraftwerke einspringen.

Auch die Leitungen machen nicht immer mit. Strom aus den Küstenregionen erreicht Fabriken und Verbraucher im Süden nicht zuverlässig, weil Tausende Kilometer Stromleitungen fehlen. Deutschland liegt beim Netzausbau etwa fünf Jahre hinter den ursprünglichen Planungen. Bis die geplanten Leitungen vollständig in Betrieb sind, werden deshalb weiterhin fossile Kraftwerke gebraucht – selbst dann, wenn im Norden günstiger erneuerbarer Strom im Überfluss vorhanden ist.

Deutschland nutzt verschiedene Energieformen: Strom, Gas, Öl und Benzin. Strom lässt sich vergleichsweise leicht CO₂-neutral erzeugen, vor allem mit Windkraft und Solarenergie. Deshalb sollen künftig mehr Geräte und Fahrzeuge, die derzeit Öl oder Gas benötigen, elektrisch betrieben werden – etwa Autos und Heizungen. Mehr erneuerbarer Strom soll die Erderhitzung begrenzen und zugleich die Abhängigkeit von Brennstoffimporten verringern.

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Speicher zwischen Keller und Kavernenspeicher

Strom lässt sich allerdings schlechter speichern als Gas oder Öl. Batterien können helfen, entweder als Ergänzung zu Photovoltaikanlagen oder als eigenständige Großspeicher. Auch Wasserstoff kommt infrage. Er könnte Strom zwischenspeichern und später wieder nutzbar machen, wird aber außerdem in der Industrie gebraucht, etwa in Stahlwerken und Chemiebetrieben, sowie als Treibstoff für schwere Fahrzeuge wie Müllwagen.

Das Umweltbundesamt aktualisierte seine Informationen zu Stromspeichern am 23.03.2026. Dort wird deutlich: Speicher werden wichtiger, um erneuerbare Energien ins Stromsystem zu integrieren. Windenergie und Photovoltaik besitzen in Deutschland große Ausbaupotenziale und sind die wichtigsten erneuerbaren Stromquellen. Beide hängen jedoch vom jeweiligen Angebot ab und schwanken täglich und jahreszeitlich.

Speicher nehmen Strom bei Überangebot auf und stellen ihn bei höherem Bedarf wieder bereit. Dabei gibt es Kurzzeitspeicher wie Batterie- und Pumpspeicher sowie Langzeitspeicher, etwa auf Wasserstoffbasis. Strom kann in mechanische, chemische oder thermische Energie umgewandelt werden. Netzausbau und europäisches Verbundnetz schaffen zusätzlich überregionale Ausgleichsmöglichkeiten.

Auch flexible Verbraucher gehören dazu. PV-Heimspeicher und Wärmepumpen mit Wärmespeichern können per Lastmanagement genutzt werden. Elektrofahrzeuge könnten künftig Strom bidirektional ins Netz zurückspeisen – der Akku wäre dann nicht nur unterwegs praktisch, sondern zeitweise auch ein kleiner Netzbaustein.

Zu den voraussichtlich wichtigsten Speichertechnologien zählen Batteriespeicher, Pumpspeicherkraftwerke sowie Wasserstoff aus Elektrolyse, Zwischenspeicherung und Rückverstromung. Daneben gibt es Schwungradspeicher, Superkondensatoren und Carnot-Batterien.

Seit der Änderung des Energiewirtschaftsgesetzes 2023 stehen Anlagen zur Speicherung elektrischer Energie nach § 11c im überragenden öffentlichen Interesse und dienen der öffentlichen Gesundheit und Sicherheit. Für Wasserstoff soll dieser Status mit dem Wasserstoffbeschleunigungsgesetz eingeführt werden; das Bundeskabinett beschloss den Gesetzentwurf am 01.10.2025.

Was in einer Batterie steckt

Batteriespeicher sind Kurzzeitspeicher. Sie speichern Strom über elektrochemische Reaktionen, stellen kurzfristig Leistung bereit und können Schwankungen im Stromnetz ausgleichen. Nach ihrer stationären Kapazität werden sie in Heimspeicher unter 30 kWh, Gewerbespeicher von 30 kWh bis 1 MWh und Großbatteriespeicher mit mehr als 1 MWh eingeteilt.

In Deutschland entfällt der größte Teil der installierten Batteriekapazität weiterhin auf kleine, meist mit PV-Anlagen kombinierte Heimspeicher. Sie dienen häufig dazu, den Eigenverbrauch und die Autarkie zu erhöhen. Eine systemische oder netzentlastende Wirkung haben sie bislang nur selten. Eine Batterie besteht aus Zellen, die zu Modulen und größeren Systemen verbunden werden. Jede Zelle enthält zwei Elektroden, einen Elektrolyten und gegebenenfalls eine Separatormembran. Im Elektrolyten wandern Ionen, über Verbindungskabel fließt zwischen den Elektroden elektrischer Strom.

Blei-Säure-Batterien sind seit Jahrzehnten etabliert und technisch ausgereift. Ihre Elektroden enthalten Blei, der Elektrolyt Schwefelsäure. Wegen des hohen Bleigewichts ist ihre gravimetrische Energiedichte gering, dafür sind Material- und Anschaffungskosten vergleichsweise niedrig. Bei hohen Ladezuständen altern sie nicht beschleunigt wie Lithium-Ionen-Batterien und eignen sich deshalb für die Notfallversorgung. Ihre geringe Zyklenstabilität kann die Lebensdauer verkürzen. Weil die Inhaltsstoffe Umwelt und Gesundheit gefährden können, müssen die Stoffkreisläufe geschlossen werden. Durch ihre lange Nutzung als Starterbatterien gibt es allerdings hohe Sammel- und Verwertungsquoten.

Lithium-Ionen-Batterien verbreiteten sich durch technische Fortschritte und stark gesunkene Preise. Sie stecken heute in Heimspeichern, Elektrofahrzeugen und Großbatteriespeichern. In Deutschland dominieren weiterhin Heimspeicher, während der Anteil von Gewerbe- und Großspeichern in den vergangenen zwei Jahren kontinuierlich zunahm.

Ihre Zellen bestehen meist aus einer negativen Graphitelektrode, einer positiven Elektrode aus unterschiedlichen Aktivmaterialien sowie einem flüssigen Elektrolyten aus organischen Lösungsmitteln und Lithiumsalzen. Auch feste und polymerbasierte Elektrolyte sind möglich. Häufige positive Aktivmaterialien sind Lithium-Eisen-Phosphat, kurz LFP, und Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid, NMC. Bei Energiedichte, Effizienz und Lebensdauer gelten Lithium-Ionen-Batterien derzeit als führend.

Ganz ohne Schattenseite kommt die Technik aber nicht aus. Die Gewinnung von Lithium und Kobalt ist wegen Umwelt- und Menschenrechtsfolgen umstritten. Kobalt wird nur bei bestimmten Zelltypen benötigt, sein Anteil wurde dort deutlich reduziert. LFP-Batterien werden ohne Kobalt hergestellt. Natrium-Ionen-Batterien könnten künftig den Lithiumbedarf senken, befinden sich aber noch in einem früheren Entwicklungsstadium. Ihre gravimetrische Energiedichte ist mit jener von LFP-Batterien vergleichbar.

Benötigt werden außerdem Kupfer, Aluminium, Nickel und Graphit; seltene Erden sind nicht enthalten. Der Rohstoffabbau verursacht in den Herkunftsländern erhebliche Umweltbelastungen. Lange, intransparente Lieferketten erschweren die Einhaltung von Menschenrechts- und Umweltstandards. Um den Bedarf an Primärrohstoffen zu verringern, sollen zunächst Weiternutzung und Reparatur ausgeschöpft werden, bevor Recycling und Metallrückgewinnung folgen.

Funktionsfähige Batterien aus Elektrofahrzeugen können als stationäre Speicher weiterverwendet werden. Für diesen Einsatz ist eine geringere Energiedichte weniger problematisch, weil vor allem der Platzbedarf steigt. Vor der Weiternutzung muss allerdings der Alterungszustand der Batterie systematisch bestimmt werden.

Wasser, Tanks und Wasserstoff

Redox-Flow-Batterien arbeiten mit zwei Elektrolyten in externen Tanks. Pumpen führen sie durch Reaktionszellen, ionenleitende Membranen verbinden die beiden Kreisläufe und ermöglichen den Ladungsausgleich. Das elektrochemisch aktive Material steckt nicht in den Elektroden, sondern ist im Elektrolyten gelöst. Möglich sind Aktivmaterialien auf Basis von Vanadium, Eisen oder Zink, aber auch organische und polymere Materialien.

Die Reaktionen laufen an den Elektrodenoberflächen ab. Über die Tankgröße wird die Kapazität bestimmt, über Pumpgeschwindigkeit und Elektrodenfläche die Leistung. Das erlaubt