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Position: Energiespeicherung in einem dekarbonisierten Netz

Die große Energiewende zu einer kohlenstoffarmen Weltwirtschaft ist in vollem Gange. Die Einbindung erneuerbarer Energien in die Stromnetze auf der ganzen Welt treibt diesen Wandel voran. Unterstützung in großem Maßstab liefern dabei neueste Technologien zur Energiespeicherung. Wir sehen in Infrastrukturen wie Pumpspeicherkraftwerken, Lithium-Ionen-Batterien und unterirdische Wasserstoffspeichern gute Investitionsmöglichkeiten.

Ursula Tonkin

Die Weltwirtschaft ist dabei, sich von der Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen zu lösen, und der Anteil der erneuerbaren Energien am Energiemix der Stromnetze in aller Welt steigt. Erneuerbare Energien wie Wind- und Solarenergie sind kostengünstig und emissionsarm. Als eigenständige Erzeugungsquellen gelten sie aber als unzuverlässig und können eine Gefahr für die Stabilität des Stromnetzes darstellen. Denn wenn kein Wind weht oder die Sonne nicht scheint können sie nur in Verbindung mit einer Energiespeicherung eine Quelle für abrufbare Energie sein.

Die Nachfrage nach Energiespeichern wird unserer Ansicht in die Höhe schnellen. Weltweit wird die Kapazität in den nächsten zehn Jahren mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 31% wachsen, was bis 2030 zu einer kumulierten Kapazität von 741 GWh führen wird. Fast die Hälfte dieses prognostizierten Wachstums soll aus den USA kommen (49% oder 365 GWh), gefolgt von China (21% oder 153 GWh) – in Europa gelten Großbritannien und Deutschland als die voraussichtlich aktivsten Märkte für Energiespeicherung-Investitionen. Als lohnenswert könnten sich vor allem Investitionsmöglichkeiten in Infrastrukturen wie Pumpspeicherkraftwerke, Lithium-Ionen-Batterien und unterirdische Wasserstoffspeicher, entpuppen.

Pumpspeicherkraftwerke: das Arbeitspferd der Stromspeicherung
Pumpspeicherkraftwerke sind die etablierte Technologie, die heute den größten Teil der weltweiten Stromnetzspeicherung ausmacht. Die Internationale Energieagentur (IEA) prognostiziert bis 2030 einen Anstieg der Pumpspeicherkapazität um 7% auf 9 TWh, was bedeutet, dass die Pumpspeicherung in den kommenden Jahrzehnten das Arbeitspferd der Stromspeicherung bleiben wird, wie die Abbildung demonstriert.

Abb. 1: Pumpspeicherkraftwerke: genehmigt, in Planung, und Bau


Quelle: Australien National University

Abb. 2: Weltweite, potenzielle Pumpspeicherkraftwerkstandorte



In Zukunft werden erhebliche Investitionen erforderlich sein, um bestehende Pumpspeicherkraftwerke auf der ganzen Welt zu modernisieren. Wir sehen hier die Chancen für Investoren, wobei diese kapitalintensiven Anlagen mit langer Laufzeit und komplexen Nachhaltigkeitsaspekten jedoch mit Risiken verbunden sind. Eine geschickte Strukturierung von Transaktionen und ein gutes Asset Management können der Schlüssel zum langfristigen Erfolg solcher Investitionen werden.

Investoren können in Australien, Europa, Großbritannien und den USA in Pumpspeicherkraftwerke investieren, wenn es sich um „Brownfield“-Anlagen handelt, deren Modernisierung hohe Vorabinvestitionen erfordert. Bei diesen Transaktionen können sich die Anleger einen soliden Internal Rate of Return sichern, wenn die in den Cashflow-Modellen enthaltenen Investitionsprognosen umfassend und realistisch sind und die Cashflows langfristig mit einer hochwertigen Gegenpartei kontrahiert werden.

Alternativ wären Investoren, die nach Greenfield-Anlagen suchen, gut beraten, sich auf gut strukturierte Projekte in den Schwellenländern Asiens, Afrikas und Lateinamerikas zu konzentrieren, wo die meisten Neubauten wahrscheinlich entstehen werden. Allerdings sind diese Kraftwerke auf der grünen Wiese groß, teuer und benötigen viel Zeit für den Bau. Zudem sind solche Projekte in der Regel mit einem hohen Maß an regulatorischer Komplexität, auch in Bezug auf Umweltaspekte und soziale Akzeptanz, verbunden. Das erhöht die Unsicherheit und kann die Bauzeit verlängern. Deshalb sollte natürlich eine ausreichende Risikoprämie sichergestellt werden, um die inhärenten Risiken dieser Projekte zu kompensieren.

Kleine Lithium-Ionen-Batterien – Große Zukunft
Lithium-Ionen-Batterien entwickeln sich zu einer weiteren wichtigen Anlage zur Energiespeicherung in großem Maßstab. Die hohe Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien machen sie zu der dominierenden Technologie unter den Großbatterien, und sie werden zu Infrastruktureinrichtungen, wenn sie vergrößert und in Stromnetze integriert werden. Die Nachteile? Anhaltende regulatorische Unsicherheit in verschiedenen Ländern der Welt und die Schwierigkeiten, die Wirtschaftlichkeit von Batterieprojekten ohne staatliche Unterstützung zu erreichen. In Australien ist bereits eine Anlage in Betrieb und derzeit werden bereits weitere große Batterie-Projekte auf der ganzen Welt gebaut. Während diese Projekte zum Teil mit privatem Kapital finanziert werden, sind Batterie-Projekte, bei denen nicht auch öffentliche Gelder im Spiel waren, eher selten.

Zu den Vorteilen der Einbindung großer Lithium-Ionen-Batterie-Energiespeichersysteme (Li-Ion BESS) in Stromnetze gehören die Erhöhung der Netzflexibilität und -zuverlässigkeit, die Bereitstellung von Frequenzunterstützung, Lastausgleich oder Arbitrage, die Verringerung des Bedarfs an zusätzlichen Netzverbindungen und die Unterstützung der Verteilungs- und Übertragungsnetzbetreiber. Darüber hinaus können Li-Ion BESS innerhalb von Millisekunden auf volle Leistung hochgefahren werden – eine Schlüsseleigenschaft für Anbieter im Energiesektor.

Eine Investition in die Batterietechnologie kann ein stark kontrahiertes Portfolio diversifizieren, das Risiko bestehender Anlagen im Bereich der erneuerbaren Energien verringern und eine Möglichkeit zur Teilnahme an potenziellen Zukunftsmärkten bieten. Dies gilt trotz der Ungewissheit in Bezug auf die Regulierung und die Einnahmen, die beide undurchsichtig bleiben und den Aufbau einer Investitionsbasis erschweren können. Ein Investor mit einem diversifizierten Portfolio von Infrastrukturanlagen, der an die philosophischen Argumente für Großbatterien glaubt, ist unserer Ansicht nach gut beraten sich vorsichtig an den Markt heranzutasten.

Salz und Wasser zukunftsträchtig: Unterirdischer Wasserstoffspeicherung
Die unterirdische Wasserstoffspeicherung ist die dritte Energiespeichertechnologie, die sich im Zuge der Energiewende durchsetzen wird. Diese sogenannte Salzkavernenspeicherung gilt als die vielversprechendste Technologie für Wasserstoffspeicherung. Der wesentliche Vorteil gegenüber Lithium-Ionen-Batterien besteht darin, dass die Energie hier auf unbestimmte Zeit gespeichert werden kann.

Drei weltweite Wasserstoffkavernenprojekte wurden bereits umgesetzt – weitere sind geplant und in Arbeit. Unserer Ansicht nach ist der Zugang zu Salzkavernenspeichern lokal begrenzt, da diese Energiespeicherung nur dort möglich ist, wo es große Salzvorkommen gibt. Jedoch sprechen hohe Salzvorkommen weltweit, Betriebssicherheit und geringe Investitionskosten für diese Technologie. Positiv ist auch zu bewerten, dass Salzkavernen bereits seit langem bei fossilen Brennstoffen wie Erdgas, Erdöl und Erdölprodukten und seit neustem auch bei Druckluft und Wasserstoff für die Energiespeicherung genutzt werden.

Während neue Speicheranlagen zweifellos gebaut werden, könnten bestehende Salzkavernen für die Speicherung von Wasserstoff umfunktioniert werden. Jedoch müssten für solch eine Umrüstung zunächst Anreize für die bestehenden Eigentümer von Gasspeicheranlagen geschaffen werden. Unserer Ansicht nach könnten das unter anderem eine klare Regulierung und finanzielle Unterstützung für Forschungs- und Entwicklungskosten sein sowie eine überzeugende Nachfrage. Die Möglichkeiten, Kapital in diese Art von Energiespeichern zu investieren, wird wahrscheinlich noch einige Zeit begrenzt bleiben.

Zurück in die Zukunft mit Wasser, Batterien und Salz
Die globale Energiewende wird durch die Einbindung erneuerbarer Energien in die Stromnetze auf der ganzen Welt vorangetrieben, was durch die Speicherung von Energie in großem Maßstab unterstützt wird. Für Infrastrukturinvestoren, die in Anlagen investieren wollen, die diesen Wandel vorantreiben, erfüllt die großtechnische Energiespeicherung viele Kriterien, und aus philosophischer Sicht ist die langfristige Investition sinnvoll.

Groß angelegte Energiespeicher wie Pumpspeicherkraftwerke, Lithium-Ionen-Batterien und die unterirdische Wasserstoffspeicherung können am ehesten in die dekarbonisierten Stromnetze der Zukunft integriert werden und gehören zu den künftigen Megatrends. Viele der Technologien verwenden bestehende Anlagen wie Stauseen, Salzkavernen, Bergwerke und stillgelegte Kohlekraftwerke wieder und Energiespeicherprojekte profitieren in der Regel in gewissem Maße von staatlicher Förderung.

Bei der Entscheidung, ob Kapital in große Energiespeicher investiert werden soll, sollten Anleger eine Reihe von Faktoren berücksichtigen, darunter die Risikobereitschaft, bestehende Portfolios und die spezifischen Merkmale des in Frage kommenden Projekts (wie bei jedem Geschäft). Unserer Meinung nach wird dieser Anlagentyp durch erheblichen strukturellen Rückenwind vorangetrieben, wobei diese Anlagen auf jeden Fall einer Due-Diligence-Prüfung unterzogen werden sollten, wenn sich die Gelegenheit ergibt.

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*) Ursula Tonkin, Head of Listed Strategies und Portfoliomanagerin, Whitehelm Capital