Der Ausstieg aus fossilen Großkraftwerken führt dazu, dass die rotierenden Massen konventioneller Synchrongeneratoren, die bislang den Großteil der Momentanreserve zur Frequenzstabilisierung bereitstellten, wegfallen. Netzbildende Wechselrichter (Grid-Forming) können diese physikalische Trägheit synthetisch ersetzen und damit die Frequenzstabilität ohne CO₂-Emissionen sichern. Das Konsortium aus Schoenergie, Westnetz, dem Fraunhofer-Institut ISE und der Universität Stuttgart erprobt dieses Prinzip im Rahmen des Forschungsprojekts SUREVIVE an einer Batteriegroßspeicher-Pilotanlage im Industriepark Region Trier (IRT) in Föhren.
Warum netzbildende Wechselrichter für die Momentanreserve wichtig sind
Rotierende Massen von Synchrongeneratoren stellten bisher das Gros der Momentanreserve bereit. Ohne diese Trägheit können Frequenzschwankungen im Stromnetz nicht mehr schnell genug ausgeglichen werden. Netzbildende Wechselrichter agieren hingegen wie eine Spannungsquelle, prägen Spannung und Frequenz aktiv ein und reagieren trägheitslos dämpfend auf Frequenzsprünge. Damit ermöglichen sie die Bereitstellung synthetischer Momentanreserve aus Batteriegroßspeichern, die auf Verteilnetzebene installiert sind.
Das Forschungsprojekt SUREVIVE und seine Konsortialpartner
- Projektname: SUREVIVE
- Projektentwickler: Schoenergie
- Verteilnetzbetreiber: Westnetz
- Forschungsinstitut: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE)
- Wissenschaftlicher Partner: Universität Stuttgart
Das Projekt demonstriert, wie Batteriegroßspeicher netzbildende Aufgaben künftig in großem Maßstab übernehmen können.
Technische Eckdaten der Pilotanlage Föhren
- Leistung (Nennleistung): 21 MW (Jahr 2025)
- Speicherkapazität: 55 MWh (Lithium-Eisen-Phosphat-Zelltechnologie in 11 Containern, Jahr 2025)
- Wechselrichter: Netzbildende Wechselrichter von SMA, am 20-kV-Mittelspannungsnetz angeschlossen
- Co-location: 20-MW-Photovoltaik-Kraftwerk am gleichen Anschluss
- Netzanschluss: 20 kV-Mittelspannungsnetz
Funktionalitäten der Anlage: Momentanreserve und Schwarzstartfähigkeit
Die in Föhren erprobte Anlage liefert nicht nur synthetische Trägheit für die Frequenzhaltung, sondern ermöglicht auch kritische Netzwiederaufbau-Funktionen:
- Abdeckung von Frequenzschwankungen innerhalb von Millisekunden durch die Grid-Forming-Inverter
- Schwarzstartfähigkeit: Im Falle eines überregionalen Blackouts kann die Anlage zusammen mit dem Umspannwerk ein Teilnetz hochfahren und rund 5.500 Haushalte autark versorgen (Jahr 2025)
Markt für synthetische Momentanreserve seit 2026
Seit dem 22. Januar 2026 beschaffen die deutschen Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) Momentanreserve erstmals marktbasiert über ein von der Bundesnetzagentur nach § 12h EnWG festgelegtes Festpreissystem. Das eröffnet Großspeichern mit Grid-Forming-Fähigkeit eine planbare Einnahmequelle:
- Maximaler Zusatzerlös: bis zu 27 000 EUR pro MW Netzanschlussleistung und Jahr (Langfristige Festpreisverträge)
- Festpreisspanne: 76 bis 888,50 EUR pro MWs/Jahr, abhängig von Verfügbarkeit und Vertragsart
- Marktteilnehmer: Amprion, 50Hertz, TenneT, TransnetBW
Damit können Betreiber von Batteriegroßspeichern zusätzliche Erlöse generieren, sobald sie netzbildende Eigenschaften nachweisen können.
Herausforderungen: Zertifizierung und Kosten
- Fehlende und verzögerte Einheit-Zertifizierungen: Obwohl der Markt für Momentanreserve im Januar 2026 gestartet ist, konnten anfänglich kaum Anlagen präqualifiziert werden, weil standardisierte Prüf- und Zertifizierungsverfahren nach VDE-FNN-Vorgaben noch im Aufbau sind.
- Höhere Hardware-Überdimensionierung und Wechselrichterkosten: Netzbildende Wechselrichter müssen kurzzeitige Überströme zur Trägheitsreaktion verkraften, was im Vergleich zu herkömmlichen netzfolgenden Inverter zu höheren Investitionskosten (CAPEX) führt.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Was unterscheidet netzbildende von herkömmlichen netzgeführten Wechselrichtern?Netzgeführte (Grid-Following) Wechselrichter benötigen eine bestehende Netzspannung und -frequenz als Referenz, um Strom einzuspeisen. Netzbildende (Grid-Forming) Wechselrichter agieren dagegen wie eine Spannungsquelle, prägen Spannung und Frequenz aktiv ein und reagieren trägheitslos dämpfend auf Frequenzsprünge.Welches Konsortium steht hinter dem Versuch in Föhren?Das Vorhaben läuft unter dem Namen Forschungsprojekt SUREVIVE; Partner sind der Projektentwickler Schoenergie, der Netzbetreiber Westnetz, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) und die Universität Stuttgart.Wie wird Momentanreserve seit 2026 in Deutschland vergütet?Die vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber vergeben mehrjährige Festpreisverträge (Laufzeit 2 bis 10 Jahre) für die Vorhaltung synthetischer Trägheit, gestaffelt nach Basis- und Premium-Verfügbarkeit.
Fazit
Das SUREVIVE-Projekt demonstriert, dass netzbildende Wechselrichter in Batteriegroßspeichern nicht nur die verlorene Trägheit rotierender Synchrongeneratoren synthetisch ersetzen, sondern darüber hinaus kritische Funktionen wie Schwarzstartfähigkeit auf Verteilnetzebene ermöglichen. Durch den Marktstart für synthetische Momentanreserve am 22. Januar 2026 entsteht ein klarer wirtschaftlicher Anreiz: Betreiber können bis zu 27 000 EUR pro MW und Jahr zusätzlich verdienen. Gleichzeitig zeigen die aktuellen Zertifizierungs- und Kosten-Herausforderungen, dass weitere regulatorische und technologische Arbeiten notwendig sind, um den breiten Markteintritt zu beschleunigen. Die Pilotanlage in Föhren liefert damit ein praxisnahes Referenzmodell für die künftige, großflächige Integration netzbildender Batteriegroßspeicher in das deutsche Verteilnetz.
