Mit dem Ausbau erneuerbarer Energien verändert sich nicht nur die Stromerzeugung, sondern auch die technische Stabilisierung des Stromnetzes. Konventionelle Kraftwerke mit großen rotierenden Generatoren haben durch ihre physikalische Trägheit bislang automatisch dazu beigetragen, sehr schnelle Veränderungen im Stromsystem abzufedern.
Mit einem zunehmend umrichterdominierten Stromsystem müssen solche stabilisierenden Eigenschaften verstärkt durch neue Technologien bereitgestellt werden. Eine zentrale Rolle können dabei netzbildende – englisch Grid-Forming – Batteriespeicher übernehmen.
Sie können Momentanreserve bereitstellen und damit bereits auf einer deutlich schnelleren Zeitskala wirken als klassische Regelreserveprodukte wie Primärregelleistung beziehungsweise Frequency Containment Reserve (FCR) und Sekundärregelleistung beziehungsweise automatic Frequency Restoration Reserve (aFRR).
Seit Januar 2026 wird Momentanreserve in Deutschland marktgestützt durch die Übertragungsnetzbetreiber beschafft. Für Betreiber und Projektentwickler von Batteriegroßspeichern entsteht damit eine weitere mögliche Systemdienstleistung, die bereits bei der technischen Auslegung eines Projekts berücksichtigt werden kann.
Momentanreserve bezeichnet die unmittelbare Reaktion einer Anlage auf schnelle Leistungsungleichgewichte im Stromnetz. Sie wirkt direkt nach einer Störung und trägt dazu bei, die Dynamik der Netzfrequenz zu begrenzen, bevor weitere Mechanismen der Frequenzhaltung wirksam werden.
Bei klassischen Synchronmaschinen entsteht diese Reaktion aufgrund der gespeicherten kinetischen Energie der rotierenden Massen. Vereinfacht gesagt: Ändert sich das Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch plötzlich, wirkt die physikalische Trägheit großer Generatoren einer schnellen Frequenzänderung entgegen.
In einem Stromsystem mit immer mehr Windenergie-, Photovoltaik- und Batteriespeicheranlagen stehen solche rotierenden Massen jedoch zunehmend weniger zur Verfügung. Netzbildende Umrichter können entsprechende stabilisierende Eigenschaften regelungstechnisch bereitstellen.
Bei einem Batteriespeicher reicht deshalb nicht allein eine sehr schnelle Leistungsbereitstellung aus. Wechselrichter, Regelung und Gesamtsystem müssen über die erforderlichen netzbildenden Eigenschaften verfügen.
Momentanreserve ist nicht einfach eine weitere Bezeichnung für Regelenergie. Sie erfüllt eine eigene Aufgabe und wirkt auf einer noch schnelleren Zeitskala als FCR und aFRR.
| Momentanreserve | Primärregelleistung / FCR | Sekundärregelleistung / aFRR | |
|---|---|---|---|
| Aufgabe | schnelle Frequenzänderungen unmittelbar begrenzen | Frequenzabweichung stabilisieren | Leistungsgleichgewicht wiederherstellen |
| Reaktion | inhärent und unmittelbar | automatisch frequenzabhängig | automatisierter Abruf |
| Zeitskala | Millisekundenbereich | vollständige Bereitstellung innerhalb von 30 Sekunden | vollständige Bereitstellung innerhalb von 5 Minuten |
| Steuerungs-prinzip | netzbildendes Anlagenverhalten | lokale Frequenzmessung | Sollwert durch den Übertragungsnetzbetreiber |
| Batterie-speicher | Grid Forming erforderlich | bei entsprechender Auslegung und Präqualifikation | bei entsprechender Auslegung und Präqualifikation |
Vereinfacht betrachtet bildet die Momentanreserve die erste technische Reaktion auf eine Störung. Anschließend trägt FCR dazu bei, die Frequenzabweichung zu begrenzen. aFRR unterstützt danach dabei, das Leistungsgleichgewicht wiederherzustellen.
Gerade bei modernen Batteriespeicherprojekten sollten diese Systemdienstleistungen deshalb nicht isoliert betrachtet werden.
Primär- und Sekundärregelleistung: Welche Rolle spielen Batteriespeicher?
Der Ausbau erneuerbarer Energien verändert die physikalischen Eigenschaften des Stromsystems. Windenergieanlagen, Photovoltaikanlagen und Batteriespeicher sind überwiegend über Leistungselektronik mit dem Netz verbunden.
Gleichzeitig werden konventionelle Kraftwerke mit großen synchronen Generatoren schrittweise aus dem Stromsystem verdrängt. Damit sinkt perspektivisch auch die Menge der bisher automatisch verfügbaren rotierenden Masse.
Für ein stabiles Stromsystem müssen entsprechende Eigenschaften daher zunehmend von umrichterbasierten Anlagen übernommen werden.
Netzbildende Umrichter können dabei aktiv zur Stabilisierung von Spannung und Frequenz beitragen. Für Batteriespeicher entsteht dadurch eine zusätzliche Rolle: Sie können nicht nur Energie verschieben oder Regelreserve bereitstellen, sondern bei entsprechender technischer Auslegung auch sehr schnelle Systemstützung leisten.
Umrichterbasierte Anlagen lassen sich grundsätzlich nach unterschiedlichen Regelungskonzepten betreiben.
Ein klassischer netzfolgender – Grid-Following – Umrichter orientiert sich an einer bereits vorhandenen Netzspannung und Netzfrequenz. Er folgt damit dem bestehenden elektrischen Netz.
Ein netzbildender – Grid-Forming – Umrichter kann sich dagegen regelungstechnisch wie eine Spannungsquelle verhalten und damit aktiv zur Stabilisierung des elektrischen Systems beitragen.
Diese Eigenschaft ist entscheidend für die Bereitstellung von Momentanreserve durch umrichterbasierte Batteriespeicher.
Grid Forming ist deshalb mehr als lediglich eine besonders schnelle Reaktion des Batteriespeichers. Die Anforderungen betreffen das dynamische Verhalten des Gesamtsystems aus Batteriespeicher, Leistungselektronik, Regelung und Netzanschluss.
Die technischen Anforderungen an netzbildende Eigenschaften und die Bereitstellung von Momentanreserve werden unter anderem im entsprechenden VDE-FNN-Hinweis beschrieben. Dieser ergänzt die für den jeweiligen Netzanschluss relevanten Technischen Anschlussregeln.
Für Batteriespeicher sind insbesondere das netzbildende Spannungsquellenverhalten, die dynamische Leistungsbereitstellung, ausreichende Leistungs- und Energiereserven sowie die erforderlichen Nachweise relevant.
Ein wichtiger technischer Parameter ist dabei die sogenannte Anlaufzeitkonstante TA. Sie beschreibt das dynamische Verhalten der Anlage bei der Bereitstellung von Momentanreserve. Für netzbildende Batteriespeicher werden geeignete Werte projektspezifisch ausgelegt und entsprechend nachgewiesen.
Darüber hinaus muss sichergestellt sein, dass der Speicher ausreichend Energie beziehungsweise freie Speicherkapazität für die zugesagte Momentanreserve bereithält.
Der State of Charge (SoC) wird damit auch für diese Anwendung zu einer wichtigen Betriebsgröße.
Seit dem 22. Januar 2026 können qualifizierte Anbieter Momentanreserve marktgestützt bei den deutschen Übertragungsnetzbetreibern anbieten.
Anders als bei klassischen Regelreservemärkten basiert die Beschaffung nicht auf regelmäßig wiederkehrenden Auktionen mit festen Angebotszeitpunkten. Angebote können im Rahmen des vorgesehenen Beschaffungsprozesses kontinuierlich eingereicht werden.
Die Vergütung erfolgt über ein Festpreissystem. Dabei wird sowohl nach der Leistungsrichtung als auch nach der zugesagten Verfügbarkeit unterschieden.
Daraus ergeben sich vier Produktvarianten: positive Momentanreserve als Basis- oder Premiumprodukt sowie negative Momentanreserve als Basis- oder Premiumprodukt.
Für Batteriespeicher entsteht dadurch grundsätzlich die Möglichkeit, die Bereitstellung netzbildender Eigenschaften als zusätzliche Systemdienstleistung in das Projekt- und Betriebskonzept einzubeziehen.
Ob und in welchem Umfang dies wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt von der jeweiligen Systemkonfiguration, den geltenden Marktbedingungen und der Kombination mit weiteren Anwendungen ab.
Batteriespeicher können grundsätzlich in beide Leistungsrichtungen reagieren.
Bei positiver Momentanreserve muss der Batteriespeicher kurzfristig zusätzliche Leistung bereitstellen können. Dafür benötigt er ausreichend gespeicherte Energie und entsprechenden Entladespielraum.
Bei negativer Momentanreserve muss der Batteriespeicher zusätzliche Energie aufnehmen können. Dafür muss im Speicher ausreichend freie Kapazität vorhanden sein.
Der Ladezustand beeinflusst somit unmittelbar, welche Reserve in einer bestimmten Betriebssituation verfügbar ist.
Gerade bei Batteriespeichern, die gleichzeitig weitere Marktanwendungen bedienen, muss das SoC-Management deshalb sicherstellen, dass zugesagte Leistungs- und Energiereserven tatsächlich zur Verfügung stehen.
Grundsätzlich kann ein Batteriespeicher neben Momentanreserve weitere Anwendungen bedienen. Dazu zählen beispielsweise Regelenergie und Energiehandel.
Entscheidend ist jedoch, dass die für die Momentanreserve zugesagte Leistungs- und Energiereserve jederzeit im erforderlichen Umfang verfügbar bleibt. Verschiedene Anwendungen greifen teilweise auf dieselbe technische Flexibilität des Batteriespeichers zu und müssen deshalb in der Betriebs- und Vermarktungsstrategie aufeinander abgestimmt werden.
Für die Projektentwicklung bedeutet das: Momentanreserve, FCR, aFRR und Energiehandel sollten nicht unabhängig voneinander betrachtet werden.
Die mögliche Kombination hängt unter anderem von Speicherleistung, Speicherkapazität, State-of-Charge-Strategie, Netzanschluss, technischer Qualifikation und Vermarktungskonzept ab.
Ein Batteriespeicher kann dadurch perspektivisch mehrere Funktionen übernehmen. Voraussetzung ist eine Systemauslegung, die bereits berücksichtigt, welche Leistungs- und Energiereserven für die jeweiligen Anwendungen benötigt werden.
Ob ein Batteriespeicher Momentanreserve bereitstellen kann, wird bereits wesentlich durch die technische Systemarchitektur bestimmt.
Besonders relevant sind die eingesetzte Wechselrichtertechnologie, die verfügbare Speicherleistung und -kapazität, das dynamische Verhalten des Systems, der Netzanschluss sowie die übergeordnete Steuerungs- und Kommunikationsarchitektur.
Soll Momentanreserve Bestandteil des späteren Betriebskonzepts sein, sollte diese Anforderung deshalb möglichst frühzeitig in der Projektentwicklung berücksichtigt werden.
Eine nachträgliche Integration kann deutlich komplexer sein, wenn Wechselrichter, Schutzkonzept oder Systemarchitektur ursprünglich nicht für netzbildendes Verhalten ausgelegt wurden.
Gleichzeitig muss berücksichtigt werden, welche weiteren Anwendungen der Batteriespeicher übernehmen soll. Je stärker mehrere Systemdienstleistungen und Marktanwendungen miteinander kombiniert werden, desto wichtiger wird eine ganzheitliche Betrachtung von Leistung, Energieinhalt und Betriebsstrategie.
INTILION betrachtet Batteriespeicher als integriertes Gesamtsystem aus Speichertechnologie, Leistungselektronik, Netzanschluss, Steuerung und Kommunikation.
Soll Momentanreserve bei einem Projekt berücksichtigt werden, können die entsprechenden Anforderungen bereits in die technische Systemauslegung einfließen. Dabei werden unter anderem die eingesetzte Wechselrichtertechnologie, Speicherleistung und -kapazität, elektrische Integration sowie die erforderlichen Steuerungs- und Kommunikationsschnittstellen berücksichtigt.
INTILION begleitet Batteriespeicherprojekte abhängig vom vereinbarten Leistungsumfang von der Systemauslegung und dem Engineering über die technische Integration und Inbetriebnahme bis zum langfristigen Service.
Ob ein konkretes Batteriespeichersystem Momentanreserve bereitstellen und am entsprechenden Markt teilnehmen kann, hängt von der jeweiligen Projektkonfiguration, der eingesetzten Technologie, den erforderlichen technischen Nachweisen und den zum jeweiligen Zeitpunkt geltenden Teilnahmebedingungen ab.
Mit der marktgestützten Beschaffung von Momentanreserve erweitert sich das mögliche Anwendungsspektrum moderner Batteriegroßspeicher.
Neben Energiehandel, FCR, aFRR und weiteren Anwendungen kann die Bereitstellung netzbildender Eigenschaften eine zusätzliche Systemdienstleistung darstellen.
Dabei sollte Momentanreserve nicht isoliert als einzelnes Erlösmodell betrachtet werden. Entscheidend ist das Zusammenspiel verschiedener Anwendungen innerhalb einer übergeordneten Betriebs- und Vermarktungsstrategie.
Für Projektentwickler und Investoren stellt sich damit weniger die Frage, welcher einzelne Markt genutzt werden soll. Relevanter ist, welche Kombination von Anwendungen technisch möglich ist und zum jeweiligen Speicherprojekt passt.
Die Grundlage dafür bildet eine Systemarchitektur, die ausreichend Flexibilität für heutige und zukünftige Anwendungen bietet.
Momentanreserve wirkt auf einer deutlich schnelleren Zeitskala als Primär- und Sekundärregelleistung. Während FCR und aFRR nach einer Störung weitere Aufgaben der Frequenzhaltung und Wiederherstellung des Leistungsgleichgewichts übernehmen, können netzbildende Anlagen unmittelbar auf schnelle Veränderungen im Stromsystem reagieren.
Mit der marktgestützten Beschaffung von Momentanreserve entsteht für entsprechend ausgelegte Batteriespeicher eine zusätzliche Möglichkeit, einen Beitrag zur Systemstabilität zu leisten.
Voraussetzung sind geeignete Grid-Forming-Technologie, eine darauf abgestimmte Systemarchitektur, ausreichende Leistungs- und Energiereserven sowie die erforderlichen technischen Nachweise.
Für zukünftige Batteriegroßspeicherprojekte wird damit nicht nur entscheidend, wie viel Energie ein System speichern kann. Ebenso wichtig wird die Frage, welche Funktionen der Speicher im Stromsystem übernehmen und wie flexibel er verschiedene Anwendungen miteinander verbinden kann.
INTILION unterstützt Projektentwickler, Energieversorger und Betreiber bei der technischen Auslegung und Integration von Batteriegroßspeichern.
Speicherleistung, Kapazität, Netzanschluss, Steuerungsarchitektur und vorgesehene Anwendungen werden dabei gemeinsam betrachtet und auf die Anforderungen des jeweiligen Projekts abgestimmt.