Peak Shaving und Netzdienste: Versprechen, Angebot, Hürden Strom sparen und Netz stabilisieren mit Batteriesystemen – wo hapert’s?

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Strom günstig speichern und damit Lastspitzen senken oder das öffentliche Netz stützen? Peak Shaving und Netzdienste mit zunehmend ausgereiften Batteriesystemen in Rechenzentren versprechen Lukrativität und einen Beitrag zur Stabilisierung eines zunehmend strapazierten Stromnetzes. Wir beleuchten Potenziale, Angebot, Praxistauglichkeit, regulatorische und technische Hürden sowie Lösungsansätze.

Strom wird knapper, das Netz ausgelasteter. Datacenter tragen zu beidem bei, umso mehr in Hotspots wie Frankfurt. Alleine werden Stromnetzbetreiber damit nicht klarkommen, betont Andy Lawrence, Mitbegründer des Uptime Institute, in einem „Intelligence Update“. Netzbetreiber „wollen, dass Datacenter ihren Beitrag leisten.“ Gerade „Rechenzentren, die neue Projekte planen, werden nicht mehr passive Verbraucher sein können“. Datacenter werden Strom in Eigenproduktion erzeugen und ihre Auslastung mit Netzbetreibern abstimmen müssen.

Ein weiterer zentraler Hebel: die Nutzung von Generatoren und Batteriespeichern, ob in eigenständigen Speichersystemen (Battery Energy Storage System, BESS) oder als Teil von USV-Anlagen (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) zum Ausgleich von Lasten innerhalb eines Rechenzentrums und zur Unterstützung des externen Netzes. „Rechenzentren werden zu entscheidenden Assets für das Stromnetz werden“, sind auch die Datacenter-Ingenieure Janne Paananen (Eaton) und Ehsan Nasr (Microsoft) überzeugt. Mit dem Ausbau von Speicher- und Erzeugungskapazitäten würden sie zu „verteilten Energieanlagen“ und damit zu zentralen Bestandteilen eines flexiblen, dekarbonisierten Netzes werden.

Stromreserven im Rechenzentrum sorgen für EE-Strom ohne Ausfälle

Eaton und Microsoft machen es vor: Datacenter stützen grüne Stromnetze

Peak Shaving spart Stromkosten und entlastet das Netz

Eine schnelle Entwicklung und eine steigende Reife von Batterietechnologien versprechen dabei nicht nur (zunehmend eigenständige) Alternativen zu Dieselgeneratoren bei der Notstromversorgung. Groß genug dimensioniert, könnten Batteriesysteme darüber hinaus für kurze Zeitphasen auch die gesamte Stromversorgung im regulären Betrieb übernehmen. Damit können Rechenzentren gespeicherten Strom direkt an das öffentliche Netz abgbeben. Aber auch schon der Spitzenausgleich für den Eigenbedarf (Peak Shaving) reduziert die Belastung des Netzes.

Peak Shaving mit Batterien heißt: Unternehmen (bislang primär Produktionsbetriebe) „kaufen Strom, wenn er wenig kostet, und speichern ihn ein. Wenn der Strom teurer ist, nutzen sie den Vorrat und können dann den Strombezug in den Hochpreisphasen reduzieren“, erklärt Guy Schaaf, Marketing & Specification Manager für Deutschland und Österreich beim Hersteller von USV- und Energiemanagementsystemen Socomec.

Für Arnaud Castaignet, Vice President beim Superkondensatoren-Spezialisten Skeleton Technologies, besteht hier auch für Datacenter ein klarer Business Case: In „Nebenzeiten gespeicherte Energie“ könne „dann das Datacenter bei Nachfragespitzen unterstützen und die Abhängigkeit vom öffentlichen Netz während Phasen mit hohen Stromkosten reduzieren“. Das „senkt die Stromkosten und unterstützt die Netzstabilität“.

Eine Stütze für erneuerbare Energien und ein Mittel gegen hohe Leistungspreise

Das Potenzial erscheint umso deutlicher, je stärker das Netz von Solar- und Windenergie mit ihren natürlicherweise schwankenden Produktionszyklen bestimmt wird. „So kann ein Produktionsbetrieb um die Mittagszeit mithilfe von Solarpaneelen erzeugte Sonnenenergie in Batterien speichern und sie bei Bedarfsspitzen am Nachmittag nutzen“, betont Socomec. Auch der Betreiber Maincubes plant für sein „BER02“-Rechenzentrum in Nauen (Havelland), dass lokal produzierte Wind- und Sonnenenergie „in Kombination mit einem Batterie-Energiespeichersystem (BESS) [...] das Rechenzentrum mitversorgen“ wird.

Bei europaweit höchsten Strompreisen bietet zudem gerade der deutsche Strommarkt – im Ansatz – klare wirtschaftliche Anreize für Peak Shaving. Denn große Verbraucher zahlen in Deutschland einen zusätzlichen Leistungspreis als Teil der Netzentgelte. Um diesen zu berechnen, wird ein 15-Minuten-Abschnitt mit dem höchsten Verbrauch pro Jahr ermittelt.

„Eine kurzfristige Lastspitze kann so hohe Kosten verursachen, selbst wenn die Jahreslast im Schnitt niedrig ist“, erklärt Sebastian Franke, technischer Projektmanager bei Econ Solutions, einer Tochter des Energieversorgers MVV. Umgekehrt heißt das: gelingt es, die Lastspitzen zu drücken, sinkt der Leistungspreis. Dies könne auch über ein intelligentes Lastenmanagement erzielt werden. Mit Peak Shaving über Batteriespeicher könnten aber zugleich hohe Strompreisphasen überbrückt werden. „Das senkt die Kosten und kann sogar Gewinne bringen.“

KI-Workloads: Peak Shaving statt Dummy-Bänken

„Da die IT-Last von Rechenzentren relativ konstant bleibt“, mache Peak Shaving nur an heißen Sommertagen zur Entlastung der Kühlung Sinn, so ein Bericht der Deutschen Energie-Agentur aus 2022. Stand 2025 sieht die Lage hingegen ganz anders aus. KI-Workloads sind nicht nur stromhungrig, sondern alles andere als konstant. Die GPU-Auslastung schwankt beim KI-Training innerhalb weniger Sekunden zwischen fast 0 und 100 Prozent. Zudem wechseln GPU-Cluster regulär zwischen synchronisierter Berechnung unter Volllast und Phasen, in denen GPUs Daten weniger stromintensiv austauschen.

Bei Inferenz, also der Anwendung trainierter Modelle, ist die Auslastung viel stabiler, schwankt aber dennoch. So ist die erste Verarbeitung eines Prompts (Prefill) deutlich rechenlastiger als die Generierung der Antwort. Große Reasoning-Modelle mit verteilten Clustern verhalten sich zudem auch bei „Inferenz-Workloads immer mehr wie beim Training“, so das Marktforscher-Team von Semi Analysis.

Auf KI ge-Switch(t) heißt: bis zu 40 Megawatt ein paar mal pro Sekunde

Unter Spannung: elastische Infrastrukturen on-prem

Die Zeiten, wo Strom „ein Thema für die Haustechnik“ gewesen sei, sind deswegen endgültig vorbei, weiß auch Zia Syed, EVP für Software Engineering bei Switch Data Centers. Mit hochdichten Nvidia GPU-Systemen mit bis zu 135 Kilowatt Leistungsaufnahme pro Rack trainiert Syed nahe Las Vegas große KI-Modelle. Die dadurch ständig zwischen 0 und 100 schwankende Auslastung muss Switch hinter dem Zähler ausgleichen. „Wir können das Stromnetz gar nicht mehr direkt belasten“, so Syed.

Viele Betreiber schalten dazu Dummy-Lastbänke zu, die den Verbrauch künstlich hoch halten. Je länger die Leistungsabfälle dauern, desto ineffizienter werden Dummy-Workloads, erklärt Simon Hinterholzer vom Borderstep Institut. „Dieser Stromverbrauch kostet Geld und hat immer einen Impact auf Umwelt und Klima“.

Skeleton Technologies, ein Hersteller von Zwischenspeichern auf Basis von Superkondensatoren, vermarktet so seine „Graphene GPU“ speziell für das Peak Shaving bei KI-Workloads. Mit einer schnellen Zwischenspeicherung von Energie nahe an den GPUs würde der Bedarf an Dummy-Loads gänzlich entfallen. Laut Rainer Weigle von Schneider Electric können dies auch Lithium-Ionen-Batteriespeicher. Im Bereich „Peak Shaving in KI-intensiven Umgebungen“ verzeichne Schneider „eine steigende Nachfrage“.

Microsoft: Netzdienste sind „Win-Win“ für Rechenzentren

Mehr Autarkie ist das eine Potenzial von Batteriespeichersystemen, mehr direkte Netzunterstützung das andere. Beides kann lukrativ sein. So errichtet der Betreiber Iron Mountain mit staatlicher Unterstützung großflächige Batteriespeicher als Teil seines neuen Datacenter-Campus in Manassas (Virginia, USA). Der zwischengespeicherte Strom soll die neun Rechenzentren während Spitzenphasen mitversorgen, aber auch Frequenzschwankungen im öffentlichen Netz ausgleichen.

Bei Microsoft helfen die Lithium-Ionen-Speicher von Alfen Elkamo bereits seit 2018, die Stromverbräuche eines Rechenzentrums im niederländischen Agriport und eines großen Gewächshauses über ein privates Kleinnetz (Microgrid) auszubalancieren. Der direkten Unterstützung des öffentlichen Netzes dienen Batteriesysteme von Eaton im Microsoft-Datacenter in Dublin seit 2022. Wenn Strom aus erneuerbaren Quellen fehlt, versorgen die Batteriesysteme das öffentliche Netz neben konventionellen fossilen Energiequellen mit. Das sei „eine klare Win-Win-Situation“, so der Microsoft-Ingenieur Christian Belady. „Oft stehen Batterie-Ressourcen im Rechenzentrum einfach herum. Wieso sollten wir diese nicht dem Versorgungsnetz anbieten“?

Für den Regelenergiemarkt müssen Batterie-Kapazitäten nicht massiv sein

Auch in Deutschland können solche sogenannten Netzdienste für Datacenter-Betreiber – im Ansatz – wirtschaftlich attraktiv sein. Hier bildet das Energiewirtschaftsgesetz die Grundlage eines Regelenergiemarkts. „Ein Betreiber stellt die nicht genutzten Batteriekapazitäten über einen externer Vermarkter zur Verfügung“, erklärt Simon Hinterholzer vom Borderstep Institut. „Dieser erhält einen Steuerzugriff auf die Batterien, stellt zu jedem Zeitpunkt sicher, dass sie ausreichend Restkapazität haben und bietet die Leistung am Regelleistungsmarkt an, wobei die Erlöse an den Datacenter-Betreiber gehen. Der Minimalwert kann dabei dynamisch an die Auslastung des Rechenzentrums angepasst werden“. Die Notversorgung des Rechenzentrums bleibe in jedem Fall gesichert.

Zwar werden auf dem Regelenergiemarkt auch Leistungen für große Zeitspannen gehandelt. Bei der sogenannten Primärregelleistung (Frequency Containment Reserves) hingegen ist die Fähigkeit der Teilnehmer entscheidend, Energie innerhalb von 30 Sekunden für bis zu 15 Minuten bereitzustellen, um kurzfristigen Störungen bei der Netzfrequenz entgegenzuwirken.

„Primärregelleistung muss oft nur über relativ kurze Zeitspannen eingesetzt werden und braucht weniger Energie“, erklären Paananen und Nasr von Eaton und Microsoft. Damit könnten auch USV-Systeme mit Batteriespeichern in Rechenzentren für Netzdienste genutzt werden. „Weniger Energie“ ist allerdings relativ zu verstehen. Laut dem Entwickler von Energiesystemen Cube Concepts rentiert sich die Teilnahme am Regelenergiemarkt in Deutschland momentan bei einer Leistung der Batterien über 2,5 Megawatt.

Bidirektionale USV, BESS und Superkondensatoren

Mehrere Hersteller vermarkten große bidirektionale Speicher damit zunehmend explizit für Peak Shaving und Netzdienste in Rechenzentren. Socomec und Eaton konzentrieren sich auf USV-Systeme mit erweiterten Batteriefunktionen. Auf der „Data Centre World 2025“ in Frankfurt präsentierte Socomec seine „Flex’UPS“. Das System nutze „neue Batterie-Technologien“, um eine „bidirektionale Interaktion mit dem intelligenten Stromnetz“ zu ermöglichen, so der Giuseppe Spadiliero, Business Developer für Power Conversion bei Socomec. Damit seien Netzdienste für die Frequenzstabilisierung, aber auch Peak Shaving zur Entlastung des Netzes möglich. Stets habe dabei für „die netzinteraktive USV die Sicherung kritischer Lasten höchste Priorität“.

Den Ansatz, „die USV zum ertragreichen Asset“ zu verwandeln, verfolgt Eaton seit Jahren. Der Hersteller habe seitdem, so Astrid Hennevogel-Kaulhausen, Sales-Verantwortliche für USV und Datacenter bei Eaton, „große Fortschritte gemacht und sich dem Erfolg der Technologie verschrieben“. Energy Aware-Systeme seien „ein zentraler Bestandteil unseres ‚Data Centers as a Grid‘-Ansatzes. Sie erlauben Rechenzentren effektiv, Resilienz zu erhöhen und das Stromnetz zu unterstützen“. Zugleich arbeite Eaton mit Siemens an Technologien für die Eigenerzeugung von Strom.

Forever Young erspart den Bypass

Socomec-Konzept hält USV-Anlagen up-to-date

Schneider Electric richtet demgegenüber den Fokus eher auf dezidierte Batteriespeichersysteme (BESS) und schlüsselfertige Microgrids. Das „Eco Struxure Microgrid Flex“-System etwa soll über seine Batterien bis zu 2 Megawatt Leistung für zwei bis vier Stunden liefern. Die Plattform eröffne laut Rainer Weigle von Schneider „zahlreiche Einsatzmöglichkeiten jenseits der klassischen Notstromversorgung, etwa für Peak Shaving, Demand-Charge-Reduktion und Netzdienste“. Das schlüsselfertige Paket im Zusammenspiel mit Service-Leistungen unterstütze „Betreiber gezielt dabei, Hürden [wie] regulatorische Vorgaben, hohe Anfangsinvestitionen und die Integration in bestehende Infrastrukturen […] zu überwinden“.

Alternative zu Dummy-Lasten in KI-Rechenzentren

Zwischenspeicher „Graphene GPU“ soll KI-Kosten deutlich senken

Der estnische Hersteller mit deutscher Produktionslinie Skeleton Technologies setzt hingegen auf seinen Zwischenspeicher mit Superkondensatoren auf Basis eines patentierten „Curved Graphene“-Materials für Peak Shaving. Gerade bei KI-Lastenspitzen hätten „traditionelle Batteriesysteme, inklusive USV-Anlagen mit Batterien oder Generatoren, Schwierigkeiten, schnell genug zu reagieren. Superkondensatoren auf der Gleichstromseite können hingegen Strom in Mikro- und Millisekunden absorbieren und freisetzen“, argumentiert der Skeleton-VP Arnaud Castaignet. Zugleich böte Skeleton den Zwischenspeicher in Kombination mit Batteriemodulen auch als USV an.

Speicherdichte noch nicht ausreichend?

Gelingt es, das Angebot jenseits von Pilotprojekten wie in Dublin Datacenter-Betreibern für den täglichen Einsatz zu vermarkten? Ja, versichert Astrid Hennevogel-Kaulhausen für Eaton, macht aber gleich mehrere Einschränkungen. „Wir sehen ein gestiegenes Interesse für unsere [netzdienliche] Technologie seitens neuer und bestehender Kunden weltweit“. Zumindest bei Kunden, „die ihre Rolle im Energiekreislauf verstehen und die Wichtigkeit anerkennen, Netzdienste bereitzustellen“, fügt sie einschränkend hinzu. Der Nutzen für Betreiber sei dennoch klar: „Indem sie dem Netz helfen, helfen sie sich selbst auf lange Sicht“.

Viele Betreiber sind nicht so sicher, dass die Zeit reif ist. Schließlich ist die Hauptfunktion von Batteriespeichern in Rechenzentren, die Notstromversorgung zu gewährleisten. Redundanz steht dabei an vorderster Stelle. Für Peak Shaving zum Spitzenausgleich innerhalb des Rechenzentrums wie auch für die Dienste für das öffentliche Netz müssen Batterie-Systeme viel größer dimensioniert werden, damit die Versorgung des Rechenzentrums gesichert bleibt.

Power the Future

Für jedes Rechenzentrum die passende Untenbrechungsfreie Stromversorgung

Donald Badoux, Managing Director DACH bei NorthC betont so aus Betreiber-Perspektive: Zwar haben „Batteriespeicher das Potenzial, im Rechenzentrumsbetrieb der Zukunft eine wichtige Rollen zu spielen“. Doch „reicht die Speicherdichte aktueller Batteriegenerationen noch nicht aus, um Lastspitzen oder Netzausfälle im großen Umfang abzufedern oder zu überbrücken.“ Mehr als insgesamt zehn bis fünfzehn Minuten Betriebsdauer seien „betriebswirtschaftlich und aus Platzgründen noch nicht sinnvoll.“

Speicher technisch am ehesten für Peak Shaving reif

Solche Einwände und Bedenken sind laut Sebastian Franke von Econ Solutions auch „absolut nachvollziehbar. Entweder man erhöht die Kapazität und akzeptiert, dass man Teile davon immer für die USV bereithält oder man akzeptiert gewisse Risiken oder muss man im Zweifel eine weitere Ebene der USV-Sicherung bereithalten“. Dies bedeute aber nicht, dass die Technologie nicht reif genug oder die wirtschaftlichen Anreize nicht vorhanden seien.

Gewiss sei eine komplexe „gemischte Nutzung für USV, Regelenergiemarkt und Peak-Shaving“ bislang „technisch wie wirtschaftlich schwer umsetzbar“. Zugleich „glaube ich, dass das Thema Peak-Shaving der beste Ansatz für Rechenzentren ist. Hierbei lässt sich am ehesten Wirtschaftlichkeit abbilden und mit entsprechendem Energiemanagementsystem sind auch die hierfür notwendigen Zusatzspeicherkapazitäten gut abschätzbar“. Es sei aber laut Franke „noch ein langer Weg“, Datacenter-Betreiber davon zu überzeugen.

BER02 genehmigt

Maincubes expandiert: 200-MW-Datacenter-Campus in Nauen geplant

Grundsätzlich überzeugt zeigt sich Thomas Wacker, Chief Development Officer bei Maincubes. „Batteriespeicher könnten für uns weit mehr sein als reine Überbrückungssysteme“. Schon heute könnten „moderne LFP-Speichertechnologien hier neue Wege eröffnen, da sie als sehr sicher, langlebig und zunehmend wirtschaftlich attraktiv gelten“. Hürden sieht Wacker eher bei regulatorischen Barrieren.

Auch Simon Hinterholzer vom Borderstep Institut betont den gestiegenen Reifegrad neuerer Lithium-Ionen-Systeme. Zugleich aber könne „angenommen werden, dass diese extrem hohen Ladezyklen nicht besonders gut für die Batterielebensdauer sind; Langzeiterfahrungen existieren hier vermutlich noch nicht. Kondensatoren als Kurzzeitspeicher könnten dafür die günstigere Variante darstellen.“ Arnaud Castaignet, der genau solche anbietet, zeigt sich ohnehin überzeugt. „Schnelles Peak Shaving“ mit Superkondensatoren könne „die kritischsten Schwankungen in KI- und HPC-Workloads auffangen. Kapazitäten müssen dafür nicht riesig sein“.

Bess füttert das belgische Google-Datacenter mit Energie und Kohle

Batteriespeicher anstelle von Notstromdiesel im Rechenzentrum

Astrid Hennevogel-Kaulhausen von Eaton betont hingegen auch das Potenzial klassischer USV-Systeme mit erweitertem Batteriespeicher. Kurzzeitige Netzdienste für die Stabilisierung von Netzfrequenz „erfordern lediglich eine beschränkte Zahl von Ladezyklen und eignen sich so für Batterien jedes Typs“. Zudem könne, so Guy Schaaf von Socomec, künftig ein groß genug angelegter Batteriespeicher Dieselgeneratoren ablösen.

Kein regulatorisches Gesamtkonzept

Reifere Batterie-Technologien und ein breites Angebot, ein immer stärker auf Unterstützung angewiesenes Netz bei potenziell attraktiven Teilnahmemöglichkeiten am Regelenergiemarkt… und dennoch sind alle befragten Experten auf Hersteller-, Betreiber- und Forschungsseite einig: die Hürden für einen praktikablen Einsatz von Speichersystemen für Peak Shaving und Netzdienste in deutschen Rechenzentren bleiben hoch, wenn nicht kaum überwindbar.

Dabei ist das Energiewirtschaftsgesetz seit 2023 eigentlich eindeutig. „Anlagen zur Speicherung elektrischer Energie und Lasten“, wenn sie „umweltverträglich, netzverträglich, effizient und flexibel“ eingesetzt werden, seien essenziell für die „Sicherheit und Zuverlässigkeit des Elektrizitätsversorgungssystems“ (§ 1 Abs. 4 Nr. 3). Doch sind auch weiterhin „zahlreiche Regelungen, die für die Stromspeicherung relevant sind, [...] nicht Teil eines systematischen und in sich konsistenten Gesamtkonzepts“, beklagen Rolf Hempel und Friedrich von Burchard, Partner bei CMS Deutschland.

Was sind netzdienliche Verbraucher?

Rechenzentren sind Hemmschuh und/oder Helden der Energiewende

Der Dschungel der Netzentgelte

Gesetzlich galten Stromspeicher lange als Letztverbraucher, solange sie Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen, und als Stromproduzenten, wenn sie Energie zurückspeisten. Dies bedeutete doppelte Steuern und doppelte Entgelte. Zumindest diese Barriere haben das europäische und das deutsche Recht mit einer Neudefinition von Speicheranlagen seit 2023 beseitigt. Von Netzentgelten sind Batteriespeicher allerdings nur dann (bis 2029) befreit, wenn sie die gesamte eingespeiste Energie später in das Netz wieder zurückführen, bei Mischnutzung greift die Ausnahme nicht. Ähnliches gilt für die Befreiung von der Stromsteuerpflicht nach § 5 Abs. 4 Stromsteuergesetz, die allerdings nicht zeitlich beschränkt ist.

Beim Peak Shaving für den Eigenverbrauch fallen in jedem Fall Entgelte für die Batteriespeicher an. Hier können Rechenzentren aber ein oft um mehr als 80 Prozent reduziertes Netzentgelt beantragen, wenn sie eine atypische Netznutzung nachweisen, etwa Strom jenseits der Spitzenzeiten speichern. Alternativ ist der Nachweis eines besonders stromintensiven Betriebs mit einem Verbrauch von zehn Gigawattstunden pro Jahr bei 7000 Vollaststunden möglich, eine Schwelle, die zumindest für mittelgroße Rechenzentren erreichbar ist.

Hier kann gerade Peak Shaving selbst helfen, die Kosten für Peak Shaving-Aufgaben zu drücken. Denn bei der Berechnung der Vollaststunden kommt wieder die Spitzenlast ins Spiel: dafür wird der jährliche Gesamtverbrauch durch die jährliche Spitzenlast geteilt. Je geringer die Spitzenlast, desto leichter ist es, die für reduzierte Netzentgelte geforderten Vollaststunden zu erreichen. Socomec etwa berichtet, in einer Aluminiumhütte im Januar 2025 zwei Batteriespeicher mit drei Gigawattstunden Kapazität für die Reduzierung von Lastspitzen installiert zu haben. Durch Erreichen der Schwelle muss diese dann nur noch 870 000 Euro statt 5,25 Millionen an jährlichen Entgeltkosten aufbringen.

Das Verfahren ist allerdings nicht unkompliziert. Reduzierte Netzentgelte müssen eigens beantragt, von den Netzbetreibern geprüft und zusätzlich von der Bundesnetzagentur genehmigt werden. Zudem erfordert die Stromsteuer-Durchführungsverordnung ab 2025 gesteigerte Aufzeichnungspflichten für sämtliche Stromflüsse, auch an Energieversorger. Zudem bleibt diese regulatorische Lage wenig stabil. Etwa wurde Ende 2023 die Befreiung von Netzentgelten für Batteriespeicher lediglich um drei weitere Jahre verlängert. In einem im Mai 2025 veröffentlichten Positionspapier erwägt die Bundesnetzagentur nun, die Privilegierung von Einspeisern langfristig ganz abzuschaffen.

Auch das im Januar 2025 veröffentlichte Gutachten des Bundeswirtschaftsministeriums zum Stand der Datacenter-Branche in Deutschland rechnet mit der Abschaffung der Netzentgelt-Reduzierung bei hohen Jahresverbräuchen. Anderseits sollen reduzierte Netzentgelte „künftig Anreize für einen netzdienlichen Betrieb liefern“. Diese stehen aber noch nicht fest. Letztlich sei für Betreiber aber gerade die Planbarkeit entscheidend, betont Sebastian Franke von Econ Solutions. Der Gesetzgeber müsse „regulatorische Rahmenbedingungen [schaffen], welche eine langfristige Planung von generierbaren Einsparungen und Gewinnen ermöglichen“.

D-Datacenter - Status Quo, Zukunft, Selbstkritik und Handlungsbedarf

Das BMWK-Gutachten zu Rechenzentren in Deutschland

Wenn Regelenergiemärkte flexibler sind, werden sie auch für Datacenter attraktiv

Auch die Gestaltung des Regelenergiemarkts favorisiert bislang eher spezialisierte Großanbieter. Ausschreibungen der für die Rechenzentren allein attraktiven Primärregelleistung basieren auf Vier-Stunden-Blöcken, in denen mindestens ein Megawatt Gesamtleistung bereitgestellt werden muss. Zwar übernehmen Vermittler (Aggregatoren) das Bündeln kleiner Anbieter. Bei Rechenzentren kommen so aber noch weniger Einnahmen aus der Bereitstellung ihrer Kapazitäten an, während sie mit einem weiteren Akteur Klauseln für die Sicherstellung der Notstromversorgung und für datenschutzkonforme Audits aushandeln müssen.

Ein für Datacenter-Betreiber attraktiver Regelenergiemarkt sei möglich, müsse aber flexibler sein und auch für wenige Sekunden angebotene Leistung einschließen, argumentiert Astrid Hennevogel-Kaulhausen von Eaton. „Während die nordischen Staaten, Irland und Australien mit FFR (Fast Frequency Response)“ eine besonders schnelle Variante der Primärregelung handeln, „die sich sehr gut für Datacenter und USV-Systeme mit Batterien eignet“, ist der Regelenergiemarkt „in vielen europäischen Märkten auf speziell konstruierte Batteriespeichersysteme am Netz ausgelegt, nicht auf flexible Lasten hinter dem Zähler“.

Bislang nur erste Schritte zu bidirektionalen USV und BESS

Zudem war die Gesetzgebung lange mit Fokus auf Netzsicherheit darauf bedacht, bidirektionale Nutzungsmöglichkeiten gerade auszuschließen. USV-Anlagen dienen unter diesen Voraussetzungen allein der Notstromversorgung und müssen auch weiterhin mit einem Rückspeiseschutz ausgestattet sein, so dass im Fall eines Stromausfalls keine Spannung ins öffentliche Netz gelangt. Aktuelle Normen für den Netzanschluss wie VDE-AR-N 4110 erlauben allerdings auch für speziell entwickelte USVs jenseits des Notfallbetriebs, Strom an das Netz zurückzuspeisen.

Dabei müssen solche USV wie Batteriespeicher aber darauf ausgelegt sein, strengen Regeln bei der Überwachung und Steuerung von Frequenz und Spannung zu folgen. Wie hoch solche Anforderungen sind, zeigt sich parallel auch an der stockenden Durchsetzung des bidirektionalen Ladens bei Elektroautos. Gerade mit Blick darauf werden momentan alle technischen Anschlussregeln überarbeitet, neue Fassungen werden noch 2025 erwartet. „Diese Änderungen dürften vermutlich auch Verbesserung für das Rückspeisen in das Stromnetz aus USV Anlagen bringen“, hofft Simon Hinterholzer vom Borderstep Institut.

Ein großes Potenzial... das schlummert

In den Batteriesystemen deutscher Rechenzentren „schlummert ein großes Potenzial, welches für die Energiewende von großer Bedeutung sein kann“, betont Hinterholzer. Schon heute betrage ihre Gesamtkapazität über zwei Gigawatt, auch wenn diese teils auf älteren Batteriesystemen beruht. Klar ist, dass die Kapazitäten und die technische Eignung eingesetzter Systeme für flexible Netzdienste stetig wachsen werden.

Wirtschaftlich sinnvolle Netzdienste sind – im Ansatz – schon heute möglich. So verweisen Hinterholzer, Ralph Hintemann und Severin Beucker in einem Unterkapitel für das BMWK-Gutachten auf den Anbieter Arvato, der Reserverkapazitäten seines Rechenzentrums in Gütersloh dem Netzbetreiber RWE bereitstellt und so Einnahmen erzielt. In diesem Fall geht es wohlgemerkt um Notstromgeneratoren, nicht um Batteriespeicher, die regulatorischen Rahmenbedingungen sind aber vergleichbar restriktiv. Die Autoren vom Borderstep Instituts betonen, dass grundsätzlich der Ansatz auch auf Batterie-Systeme übertragen werden könnte.

Besser für Umwelt und Einnahmen

Arvato Systems optimiert die Probeläufe von seinen Notstromaggregaten

Hier geht es aber um einen singulären Fall, bei dem der Netzbetreiber zahlreiche Ausnahmeregelungen einrichtete. Insgesamt„gibt es noch wenig Anreize für einen kurzzeitigen Einsatz von Flexibilitäten aus der unterbrechungsfreien Stromversorgung oder der Kühlung von Rechenzentren“, schlussfolgern Hinterholzer, Ralph Hintemann und Severin Beucker im Gutachten. Damit Betreiber mitmachen, „müssen daher entweder starke wirtschaftliche oder umweltpolitische Anreize bestehen, um von erprobten Betreibschemata abzurücken, oder es muss eine einfache Umsetzung möglich sein.“

Auch Sebastian Franke von Econ Solutions betont, dass ein Abbau regulatorischer Barrieren alleine nicht reicht: „Für eine kombinierte Nutzung [von Batteriespeichern] müssten komplett neue Konzepte erarbeitet werden“. Es geht zudem schlicht um den Ausbau der Strominfrastruktur, so Donald Badoux von NorthC: „Damit Batteriespeicher in Zukunft eine größere Rolle spielen können, brauchen wir einerseits Stromnetze mit größeren Übertragungskapazitäten. Andererseits müssen die Stromnetze intelligenter werden, um den Verbrauch aktiv zu steuern und dadurch Lastspitzen einzudämmen“.

Fördern steht dabei einem stärkeren Fordern nicht entgegen, so Guy Schaaf von Socomec. Naheliegend wäre es, „Batteriespeicher im Energie-Effizienz-Gesetz zu berücksichtigen“. Dieses sei gerade dazu entstanden, um „Betreiber zu verpflichten, einsparende Maßnahmen [bei Energiekosten] zu treffen.“ Eine netzdienliche Nutzung von Batteriespeichern würde sich in diese Verpflichtungen einreihen. Tatsächlich müssen Betreiber in Irland – wo Datacenter bereits ein Fünftel des nationalen Stromverbrauchs ausmachen – seit 2021 bei Neuanschlüssen Generatoren- oder Batteriekapazitäten zur Netzentlastung einrichten. Verschärfte Vorgaben sollen noch 2025 beschlossen werden, sehr wahrscheinlich mit Priorisierung von Batteriesystemen vor herkömmlichen Generatoren.

„Es muss eine intensivere und breitere Diskussion zwischen Regulierungsbehörden, Netzbetreibern und der Datacenter-Branche über die Rolle von Rechenzentren in künftigen Energiesystemen geben”, resümiert die Datacenter-Verantwortliche bei Eaton Astrid Hennevogel-Kaulhausen. „Das verborgene Potenzial von Rechenzentren als digitalen Fabriken, Flexibilität und Netzdienste bereitzustellen, ist enorm, wenn es denn richtig genutzt werden kann”.

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