Energiespeicher tragen wesentlich dazu bei, die Art und Weise, wie Strom erzeugt, übertragen und verbraucht wird, zu verbessern. Sie entlasten das System nicht nur bei Stromausfällen durch Stürme, Geräteausfälle oder Unfälle. Ihr wohl wichtigster Beitrag ist die Fähigkeit, Unterschiede in der Stromversorgung und der Energienachfrage innerhalb von Millisekunden auszugleichen. Dadurch wird das Stromnetz widerstandsfähiger, effizienter und umweltfreundlicher:

• Speicher garantieren Versorgungssicherheit: Bei zunehmender, fluktuierender Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien wird eine zuverlässige Versorgung für den Wirtschaftsstandort Deutschland gesichert.
• Speicher ermöglichen Flexibilität, Netzsicherheit und können zusätzlichen Netzausbau vermeiden: Speicher überbrücken zeitliche Unterschiede in Versorgung und Nachfrage. Sie geben dem Energieversorgungssystem damit mehr Flexibilität, unterschiedlich skalierte Erzeugungseinheiten auf der einen und unterschiedlich groß ausgelegte Verbrauchseinheiten auf der anderen Seite zu verbinden und in ein System zu integrieren. Fallen einzelne Einheiten unvorhergesehen aus, springen Speicher ein und sichern die Netzstabilität. Durch verschiedene Systemdienstleistungen wie Peak-Shaving, Regelenergie, die Bereitstellung von Blindleistung oder die Umwandlung von Strom zu Wärme/Kälte tragen Speicher zur Spannungs- und Frequenzhaltung bei und vermeiden somit lokale Überlastungen. Die Netze müssen nicht auf hohe Erzeugungsspitzen ausgelegt werden, da Speicher diese Spitzen abpuffern können. Damit wird das Gesamtsystem aus wirtschaftlicher und technischer Sicht deutlich optimiert.
• Speicher machen erneuerbare Energien grundlastfähig, mindern die Notwendigkeit für Grundlastkraftwerke und schaffen den notwendigen Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch. Sie ermöglichen zudem die zunehmende, sinnvolle Verflechtung von Strom-, Wärme- und Mobilitätsnutzung.
• Speicher reduzieren die Kosten der Versorgungssicherheit und ermöglichen eine wirtschaftlich effiziente Energieversorgung: Durch den Einsatz von Energiespeichern müssen weniger kostspielige Kraftwerkskapazitäten vorgehalten werden, da sie überschüssige Energie aufnehmen, wenn diese nicht gebraucht wird und abgeben, wenn der Bedarf höher ist als die Erzeugung. Mit hohen Stückzahlen (Serienfertigung) können die Kosten für die Technologie zudem immer weiter reduziert werden.

Der Markt für Energiespeicher wächst dynamisch. Experten sehen neben dem Ausgleich der Erzeugung von Windkraft- und Solaranlagen sowohl für Batterietechnologien als auch für Power-to-X – also Power-to-Heat, Power-to-Gas, Power-to-Chemicals, Power-to-Liquids – bedeutende neue Märkte. Diese werden abgesehen vom Einsatz von Wärmespeichern zur Flexibilisierung der Kraft-Wärme-Kopplung und für Power-to-Heat voraussichtlich besonders im Verkehrs- und Chemiesektor entstehen. Attraktiver werden Systeme zur Speicherung von Strom aus Windkraft- und Solaranlagen zukünftig auch durch die sinkenden Kosten der Technologien (hier wirkt sich die technologische Entwicklung etwa beim Wirkungsgrad positiv aus aber auch Skaleneffekte werden die Kosten senken) und zudem dadurch, dass viele (PV- aber auch Wind-) Anlagen demnächst aus der garantierten Einspeisevergütung fallen und so eine alternative Nutzung des produzierten Stroms nahe liegt. Die Geschwindigkeit der Entwicklung und die Größe des jeweiligen Marktes sind dabei von den politischen, regulatorischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen abhängig. Langfristig ist davon auszugehen, dass neue Energiespeicher aus anderen Sektoren wie Wärme, Verkehr und Chemie mit installierten Leistungen in Dimensionen von über 100 Gigawatt das deutsche Stromsystem prägen werden.

Speicher brauchen einen fairen Marktzugang. Der ist derzeit jedoch nicht gegeben, denn Speicher werden juristisch als „Endverbraucher“ behandelt. Als Folge fallen beim Aufladen im Normalfall Teile der Abgaben und Steuern eines Endverbrauchers an. Beim Entladen des Stroms zahlt der empfangende Endverbraucher diese Steuern und Abgaben nochmals. Das verteuert die Speicherung auf sehr fragwürdige Art und Weise. Speicher brauchen deshalb dringend eine eigenständige Rolle im Energiesystem und der entsprechenden Gesetzgebung. So, wie es heute schon bei Erzeugungsanlagen, Netzen und Endverbrauchern der Fall ist, denn eine zwischengespeicherte Kilowattstunde darf nicht doppelt mit den gleichen Abgaben und Umlagen belastet werden.

Eine Reihe von Technologien ist marktreif und marktgängig. Die zentrale Rolle von Speichern bei der Versorgungssicherheit, ihr Effizienzpotential für das Gesamtsystem und nicht zuletzt ihr enormes Potential für den Wirtschaftsstandort Deutschland machen jedoch auch die Forschung an Speichertechnologien besonders förderungswürdig. Die bisherige Unterstützung durch Forschungsmittel zahlt sich bereits aus, muss jedoch weiter fortgeführt werden. Kapazität, Leistung und Lebensdauer sowie die Markintegration lassen sich noch erheblich verbessern. Dazu müssen sowohl innovative Ansätze in Demonstrations- und Referenzprojekten als auch die Marktreife in kommerziellen Projekten getestet werden.

So vielfältig wie die einsetzbaren Technologien, sind auch die Einsatzmöglichkeiten von Energiespeichern. Welcher Speicher passend ist, hängt von der jeweiligen zur Debatte stehenden Anwendung ab. Speicher unterscheiden sich u. a. hinsichtlich der Reaktionszeit, des Speichervolumens, der Ein- und Ausspeiseleistung und der Entladetiefe. Aber auch andere Parameter wie Platzbedarf, Gewicht, Selbstentladung, Wirkungsgrad, Lebensdauer und die spezifischen Kosten sind für die Auswahl relevant. So können beispielsweise Pump- und Druckluftspeicherkraftwerke überschüssige Erzeugungsleistungen von Kraftwerken speichern, Wärmespeicher wie Warmwasserspeicher werden häufig verwendet, um kurzfristig hohe Leistungen zur Verfügung zu stellen, Solarstromspeicher kommen bei der Integration erneuerbarer Energien in das Stromnetz zum Einsatz und Batteriespeicher zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen, Eigenverbrauchsoptimierung und zunehmend im Bereich Elektromobilität.

Energiespeicher tragen auf verschiedenen Ebenen zur Kosteneffizienz bei. Zum einen müssen durch ihren Einsatz weniger kostspielige Kraftwerkskapazitäten vorgehalten werden. Zum anderen liegt der große Vorteil von Energiespeichern darin, dass Verbraucher ihre Energie nicht mehr zu Spitzennachfragezeiten und damit höheren Kosten kaufen müssen. Dies gilt insbesondere im industriellen und stromintensiven Bereich, wo durch das sogenannte Peak Shaving hohe Kosten eingespart werden: Energieversorger und gewerbliche Kunden vereinbaren einen Leistungspreis, der wesentlich über die Maximallast definiert wird. Je weiter die Maximallast also reduziert werden kann (Peak Shaving), umso größer die Kosteneinsparung. Energiespeicher nehmen hier Energie auf, wenn die Last unterhalb eines definierten Maximums liegt und speisen sie ein, bevor die Last eine bestimmte Grenze überschreitet.

Im privaten Bereich ist es für Betreiber von Photovoltaik-Anlagen inzwischen günstiger, den Solarstrom selber zu verbrauchen, als ihn in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen und dafür die Einspeisevergütung zu erhalten. Durch Energiespeicher können sie ihre Energiekosten senken, da Solarstrom mithilfe von Speichern nun nicht mehr nur dann genutzt werden kann, wenn er erzeugt wird, sondern auch zu Zeiten, wo der Bedarf hoch, die Produktion von Strom aber gering ist, etwa am Abend.
Mit hohen Stückzahlen (Serienfertigung) können die Kosten für die Technologie zudem immer weiter reduziert und Einsparpotentiale wirtschaftlich erschlossen werden.

Energiespeicher übernehmen eine wichtige Rolle, erneuerbare Energien verstärkt in das Energiesystem zu integrieren. Bei einer zunehmend auf fluktuierenden Energien basierenden Stromversorgung sind Energiespeicher mittel- und langfristig für die Energiewende unverzichtbar. Außerdem tragen sie wesentlich dazu bei, Verluste zu minimieren und das System so effizienter zu gestalten.

Es wird kontinuierlich an der Weiterentwicklung umweltfreundlicher und nachhaltiger Energiespeicher sowie einer Verbesserung des Recyclings von Energiespeichern und ihren Komponenten gearbeitet. Auch der BVES beschäftigt sich in einer gesonderten Fachgruppe mit dem Thema.

In der Vergangenheit wurden Fälle von Energiespeichern diskutiert, bei denen durch einen Defekt auftretende Hitze zur Zerstörung des umgebenden Materials und schlimmstenfalls zum Brand führen konnte. Dieses Phänomen besteht beispielsweise potentiell im Zusammenhang mit Lithium-Ionen-Speichern. Die Hersteller von Speichersystemen und der BVES haben sich intensiv mit dem Thema Sicherheit beschäftigt. Bei einem ordnungsgemäßen und sicherheitsbewussten Umgang mit Speichersystemen stellen diese keine Gefahr dar, sofern das System nach dem Stand der Technik ist und von anerkannten Prüfeinrichtungen auf sicherheitsrelevante Eigenschaften getestet wurde. In einem Konsortium mit anderen Verbänden und Prüfinstituten hat der BVES Ende 2014 den Sicherheitsleitfaden für Li-Ionen Hausspeicher erarbeitet und damit einen ersten Stand der Technik definiert, der entscheidend in den Normungsprozess eingeflossen ist.

Der Ursprung der gespeicherten Energie ist für das Speichersystem zunächst unerheblich. Egal, ob Strom aus Öl, Gas, Kohle, Atomkraft, Wind, Solar, Geothermie oder anderen Quelle stammt, er kann gleichermaßen von einem Speicher aufgenommen, gespeichert und anschließend wieder abgegeben werden.

Für die Auslegung und Abstimmung eines Energiespeichersystems auf die individuellen Bedürfnisse sollte ein Experte beratend eingebunden werden. In der Regel kümmert sich ein Elektroinstallateur um die Planung und kauft bei einem Händler den passenden Energiespeicher. Gesetzlich ist eine Garantie von zehn Jahren festgelegt.
Für die Auslegung der Anlage sind folgende Punkte wichtig:

• die Größe der Photovoltaikanlage
• die Höhe des jährlichen Stromverbrauchs
• das Stromverbrauchsverhalten, d. h. sind die Bewohner des Hauses tagsüber daheim oder den ganzen Tag unterwegs
• Besteht die Bereitschaft sein Verhalten zu ändern?