Deutschlands Stromnetze gelten als ein Engpass der Energiewende. Eine neue Studie kommt nun zu dem Ergebnis, dass in der vorhandenen Infrastruktur erheblich mehr Platz steckt, als bislang genutzt wird. Der Schlüssel: Batteriespeicher, die Strom aufnehmen, wenn besonders viel produziert wird.
Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) in Kassel hat für den Bundesverband Solarwirtschaft (BSW-Solar) untersucht, wie sich Transformatoren zwischen Mittel- und Hochspannungsnetz besser auslasten lassen.
Das Ergebnis der IEE‑Studie: An 1.313 ländlichen, stark von erneuerbaren Energien geprägten Umspannwerken könnten rechnerisch rund 150.000 Megawatt zusätzliche Photovoltaik-Leistung angeschlossen werden – mehr als die derzeit in Deutschland auf Freiflächen und Dächern installierten rund 130.000 Megawatt.
Die Idee dahinter ist einfach: Stromnetze müssen auch die höchsten auftretenden Leistungen bewältigen können. Diese Spitzen treten aber nur während eines kleinen Teils des Jahres auf, bei der Photovoltaik vor allem an sonnigen Tagen um die Mittagszeit. Viele Transformatoren haben dagegen in vielen anderen Stunden noch Reserven.
Bundesregierung will Erneuerbaren-Ausbau begrenzen
Batteriespeicher können diese nutzen. Droht ein Transformator wegen hoher Solarproduktion an seine Leistungsgrenze zu kommen, lädt die Batterie. Sinkt die Einspeisung später wieder, gibt diese den Strom wieder ab.
Im zentralen Szenario der Studie darf die angeschlossene Erneuerbaren-Leistung das Doppelte der Transformatorleistung erreichen. Trotzdem müsste im Jahresmittel nur etwa ein Prozent des zusätzlich erzeugten Solarstroms abgeregelt werden.
Ausgangspunkt für die Studie waren reale Betriebsdaten von 20 Transformatoren in 13 Umspannwerken, die auf 1.313 vergleichbare Standorte hochgerechnet wurden. Engpässe in vor- und nachgelagerten Netzen wurden nicht im Detail untersucht.
Der BSW-Solar sieht in der Untersuchung ein Argument gegen Pläne der Bundesregierung, in Regionen mit knappen Netzkapazitäten den Erneuerbaren-Ausbau stärker zu begrenzen. Das im Bundestag beratene "Netzpaket" soll den Ausbau von Erneuerbaren und Speichern enger mit dem Netzausbau verzahnen.
Der Solarverband fordert dagegen, vorhandene Reserven besser zu mobilisieren – durch Digitalisierung, flexible Netzanschlüsse und gezielt eingesetzte Speicher. "Die Antwort auf knappe Netzkapazitäten darf nicht darin bestehen, den Ausbau der Erneuerbaren auszubremsen", sagte BSW-Geschäftsführer Carsten Körnig. Intelligente Speicher könnten den notwendigen Ausbau reduzieren und verhindern, dass erneuerbarer Strom wegen Engpässen verloren geht.
Kalifornien: Batterien ersetzen Gaskraftwerke
Wie Batterien in einem stark von Solarenergie geprägten Stromsystem wirken, lässt sich inzwischen besonders gut in Kalifornien beobachten. Der US-Bundesstaat hat seine Speicherkapazitäten in wenigen Jahren massiv ausgebaut. 2019 waren dort weniger als 700 Megawatt Batteriespeicher installiert, inzwischen sind es mehr als 21.000.
Damit verändert sich der Tagesrhythmus des Stromsystems. Kalifornien erzeugt mittags enorme Mengen Solarstrom. Nach Sonnenuntergang fällt diese Produktion rasch weg, während der Verbrauch noch hoch bleibt.
Früher mussten in diesen Stunden vor allem Gaskraftwerke hochfahren. Inzwischen übernehmen Batterien einen wachsenden Teil dieser Aufgabe.
Der Netzbetreiber California ISO berichtet, dass die durchschnittliche Batterieeinspeisung in den Abendstunden 2025 in der Spitze bereits rund 9.100 Megawatt erreichte, nach etwa 5.700 im Vorjahr. Das "Solarstrom-Loch" nach Sonnenuntergang wird so zunehmend mit Energie gefüllt, die wenige Stunden zuvor erzeugt wurde.
Kalifornien steht damit für einen weltweiten Trend. Batteriespeicher waren 2025 nach Angaben der Internationalen Energieagentur IEA die am schnellsten wachsende Technologie im Stromsektor. Weltweit wurden 108.000 Megawatt neu installiert, rund 40 Prozent mehr als 2024. China allein installierte gut 63.000 Megawatt, die USA 19.000.
Deutschland steht bei Großbatterien noch relativ am Anfang. Zwar sind bereits Millionen stationärer Batteriespeicher installiert, doch der größte Teil davon sind Heimspeicher.
Gleichzeitig gibt es eine Flut von Netzanschluss-Anfragen für neue Großspeicher. Laut Bundesnetzagentur gingen allein 2025 bei den deutschen Netzbetreibern mehr als 18.000 Anschlussanfragen für Batteriespeicher mit einer Gesamtleistung von rund 574.000 Megawatt ein.
Tatsächlich in Betrieb sind derzeit Speicher ab der Mittelspannungsebene mit zusammen nur rund 3.600 Megawatt.
