A Schwarzstart durch Batteriespeicher bezeichnet die Fähigkeit eines Batteriespeichersystems, ein Stromnetz oder ein Teilnetz nach einem vollständigen Stromausfall – also ohne externe Stromversorgung – eigenständig wieder hochzufahren. Dies ist besonders relevant für den Wiederaufbau der Energieversorgung nach einem Blackout. Im Kontext von Batteriespeichern und PV-Anlagen bedeutet die Schwarzstartfähigkeit demnach, dass die Anlage nach einer kompletten Entladung oder Netztrennung eigenständig starten und die Stromversorgung wiederherstellen kann – auch wenn das öffentliche Stromnetz weiterhin ausfällt.
Was ist generell ein “Schwarzstart”?
Nach einem Stromausfall sind nicht alle Kraftwerke oder Stromerzeugungsanlagen in der Lage, selbständig wieder hochzufahren. Dies können nur sog. schwarzstartfähige Anlagen, die mit allen wiederherstellungsrelevanten Systemen kommunizieren. Allein schon die Übermittlung von Steuerbefehlen, Anforderungen und Notfallmaßnahmen muss gewährleistet sein, um die benötigte Wirk- und Jalový proud aus benachbarten Netzen zu beziehen oder den lokalen Wiederaufbau einzuleiten.
Der eigentliche Wiederaufbau beginnt in der Regel in einem Unternehmen oder bei Großkraftwerken mit dem Provoz na ostrově: Dabei wird ein Teilnetz zunächst durch eine autonom agierende, schwarzstartfähige Stromquelle versorgt – zum Beispiel ein Velkokapacitní bateriové úložiště, ein Wasserkraftwerk oder ein Dieselkraftwerk. Diese Quelle liefert den notwendigen Startstrom für ein angeschlossenes Großkraftwerk, das im Normalbetrieb nicht ohne externe Stromversorgung anlaufen kann.
Insbesondere Kohle-, Atom- oder Blockheizkraftwerke benötigen Strom für zahlreiche Nebenaggregate (Pumpen, Turbinen, Brennstoffförderung), bevor sie selbst Strom produzieren können. Durch die schrittweise Zuschaltung weiterer Anlagen und Netze wird so die großflächige Stromversorgung im öffentlichen Netz nach und nach wiederhergestellt.
Batteriespeicher als Schwarzstart-Quelle
Für einen funktionierenden Schwarzstart mit Batteriespeicher sind mehrere technische Komponenten und Voraussetzungen notwendig. Zentrale Rolle spielt dabei ein schwarzstartfähiger Měnič, der im Gegensatz zu klassischen, netzgeführten Wechselrichtern eigenständig eine stabile Netzfrequenz erzeugen kann. Er erkennt einen Netzausfall automatisch und schaltet in den Inselbetrieb um.
Wichtig ist auch ein intelligentes Steuerungs- und Systém řízení spotřeby energie, das den Netzstatus kontinuierlich überwacht und die Umschaltung zwischen Netz- und Inselbetrieb sowie die schrittweise Zuschaltung weiterer Verbraucher oder Erzeuger koordiniert. Alle Steuerungseinheiten müssen durch einen schwarzstartfähigen Akumulátorové úložiště gespeist werden. Er muss auch nach vollständiger Entladung in der Lage sein, etwa am Morgen nach einer netzlosen Nacht, sich neu zu füllen, sobald erneuter PV-Ertrag zur Verfügung steht.
Vielfältige Einsatzgebiete für schwarzstartfähige Batteriespeicher
Batteriespeicher für einen Schwarzstart kommen in verschiedenen Bereichen zum Einsatz, wo eine schnelle und autonome Wiederherstellung der Stromversorgung erforderlich ist. Industriebetriebe sichern so ihre Produktion im Falle eines Blackouts ab, während Provozovatel sítě damit gezielt Versorgungsinseln aufbauen können. Auch kritische Infrastrukturen wie Krankenhäuser oder Rechenzentren profitieren von der hohen Zuverlässigkeit dieser Systeme. Auch in äußerst abgelegenen Regionen ermöglichen sie einen stabilen Inselbetrieb. Zudem werden Batteriegroßspeicher zunehmend im industriellen Maßstab eingesetzt, etwa zur Wiederinbetriebnahme von Kraftwerken oder ganzen Netzabschnitten – als schnelle, flexible und nachhaltige Alternative zu klassischen Schwarzstartkraftwerken.
Vorteile beim Einsatz von Batteriespeichern für einen Schwarzstart
Der Einsatz von Batteriespeichern für einen Schwarzstart bietet eine Vielzahl technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Vorteile:
- Schnelle Reaktionszeit: Sie reagieren in Millisekunden bis wenigen Sekunden und sind dadurch sofort einsatzbereit.
- Emissionfrei und kompakt: Im Gegensatz zu Dieselaggregaten arbeiten sie geräuscharm, ohne CO₂-Ausstoß und benötigen deutlich weniger Platz als konventionelle Kraftwerke.
- Netzunabhängiger Wiederaufbau: Batteriespeicher können ein Inselnetz mit stabiler Frequenz aufbauen und sukzessive um weitere Erzeuger und Verbraucher erweitern.
- Integration erneuerbarer Energien: Sie ermöglichen eine direkte Kopplung mit PV-Anlagen und nutzen gespeicherte grüne Energie für den Wiederanlauf.
- Erhöhte Versorgungssicherheit: Besonders in Regionen mit instabiler Stromversorgung oder bei autarken Anwendungen bietet die Schwarzstartfähigkeit einen entscheidenden Vorteil.
- Unabhängigkeit und Nachhaltigkeit: Auch nach längeren Blackouts bleibt die Stromversorgung gesichert, sobald erneuerbare Energie verfügbar ist.
- Kosteneinsparungen: Durch höheren Eigenverbrauch und geringere Netzabhängigkeit lassen sich langfristig Stromkosten senken.
Herausforderungen beim Schwarzstart durch Batteriespeicher
Der Schwarzstart durch Batteriespeicher bringt trotz vieler Vorteile auch Herausforderungen mit sich. Entscheidend ist der Einsatz netzbildender Wechselrichter, die Spannung und Frequenz eigenständig erzeugen und stabil halten können. Gleichzeitig muss die Steuerungstechnik auch ohne Netzstrom zuverlässig funktionieren, was eine gesicherte Notstromversorgung erfordert. Die Integration von Speicher, Wechselrichter und Steuerung ist technisch komplex und verlangt eine sorgfältige Planung.
Hinzu kommen höhere Investitionskosten, da schwarzstartfähige Systeme aufwendiger und teurer sind als konventionelle Lösungen. Auch die begrenzte Speicherleistung kann zum Problem werden – insbesondere bei langen Stromausfällen, in denen ein kleiner Speicher die Versorgung nicht dauerhaft aufrechterhalten kann. Schließlich erfordert der koordinierte Netzwiederaufbau eine genaue Abstimmung mit anderen Erzeugern und Verbrauchern sowie die Einhaltung regulatorischer Vorgaben.
Závěr
Schwarzstartfähige Batteriespeicher leisten einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit bei den zunehmend dezentralen und erneuerbaren Energien. Sie ermöglichen es, Netze nach einem Stromausfall schnell, emissionsfrei und unabhängig vom öffentlichen Netz wieder aufzubauen – vom autarken Microgrid bis hin zur Wiederinbetriebnahme großer Kraftwerke.
Durch ihre schnelle Reaktionszeit, die Integration mit erneuerbaren Energien und ihre kompakte Bauweise stellen sie eine zukunftsfähige Alternative zu konventionellen Schwarzstartlösungen dar. Gleichzeitig sind sie ein wichtiger Baustein für resiliente Infrastrukturen – insbesondere in Industrie, kritischen Einrichtungen und abgelegenen Regionen. Trotz technischer Komplexität und höherer Investitionskosten überwiegen langfristig die Vorteile: Batteriespeicher erhöhen die Netzstabilität, ermöglichen Kosteneinsparungen durch Eigenverbrauch und tragen aktiv zur Energiewende bei.