Data Center · Batteriespeicher
Batteriespeicher im Rechenzentrum
Ein Rechenzentrum zieht Tag und Nacht fast dieselbe Leistung. Wozu dann ein Batteriespeicher? Weil das Netzentgelt nicht nur nach Kilowattstunden abgerechnet wird, sondern auch nach der höchsten Viertelstunde im Jahr. Weil Solarstrom vom Dach mittags kommt. Und weil ein Speicher bei einem Netzausfall einen Teil der Versorgung übernehmen kann. Hier steht, was ein Speicher im Rechenzentrum leistet, was nicht, und wie man ihn auslegt.
Vier Aufgaben für einen Speicher
Lastspitzen kappen
Startet ein Trainingslauf oder springt die Kühlung an, steigt die Last. Der Speicher liefert die Spitze, das Netz sieht eine flachere Kurve. Das senkt die Jahreshöchstleistung, nach der der Leistungspreis berechnet wird.
Solarstrom puffern
Erzeugt die PV-Anlage mehr, als das Rechenzentrum gerade braucht, lädt der Speicher und gibt den Strom abends wieder ab. Bei einer Last rund um die Uhr ist das oft nur an sonnigen Mittagen nötig.
Netzanschluss entlasten
Wächst die IT-Last schneller als der Anschluss, kann der Speicher kurze Spitzen über der vereinbarten Leistung abdecken. Dauerhaft mehr Leistung ersetzt er nicht.
Netzersatz ergänzen
Mit Netzersatzfunktion versorgt der Speicher nach einer Umschaltpause Kühlung und Gebäudetechnik. Vor den Servern bleibt die USV, siehe USV und Notstrom.
Batteriespeicher und USV: zwei verschiedene Geräte
Beide haben Batterien, aber sie lösen verschiedene Aufgaben. Die USV sitzt direkt vor der IT und übernimmt bei einem Netzausfall ohne Unterbrechung, für Minuten. Ein Gewerbespeicher sitzt am Netzanschluss, arbeitet im Alltag am Netz und braucht für den Wechsel in den Inselbetrieb nach Herstellerangabe etwa 5 bis 20 Sekunden. Server ohne USV wären dann schon aus.
Im Rechenzentrum ergänzen sich beide: Die USV schützt die Server, der Speicher arbeitet im Alltag für Netzentgelt und Solarstrom und kann im Ausfall für eine begrenzte Zeit Kühlung und Gebäudetechnik tragen.
| Merkmal | USV | Batteriespeicher am Netzanschluss |
|---|---|---|
| Ort | direkt vor der IT | am Netzanschluss bzw. in der Hauptverteilung |
| Netzausfall | übernimmt ohne Unterbrechung (Online-USV) | mit Netzersatzfunktion nach ca. 5–20 s |
| Alltag | wartet auf den Ausfall | kappt Lastspitzen, puffert Solarstrom |
| Dauer | Minuten bis zur Netzersatzanlage | je nach Kapazität und Last, oft Stunden |
Einordnung: Die Umschaltzeit ist ein Herstellerwert (Projektierungshinweis INTILION), keine Normangabe. Es gibt Speichersysteme, die für den USV-Betrieb ausgelegt sind; dann gilt deren Datenblatt.
Netzentgelt: Die höchste Viertelstunde zählt
Nach § 17 Abs. 2 StromNEV besteht das Netzentgelt aus einem Jahresleistungspreis in Euro pro Kilowatt und einem Arbeitspreis in Cent pro Kilowattstunde. Das Leistungsentgelt ist „das Produkt aus dem jeweiligen Jahresleistungspreis und der Jahreshöchstleistung“. Eine einzige hohe Viertelstunde legt damit den Leistungsanteil für das ganze Jahr fest. Ein Rechenzentrum verbraucht mehr als 100.000 kWh im Jahr und wird deshalb nach § 55 MsbG viertelstündlich gemessen; jede Spitze ist sichtbar.
Gerade KI-Cluster ändern ihre Leistung schnell, etwa beim Start eines Trainingslaufs oder wenn die Kühlung nachregelt. Ein Speicher, der genau diese Viertelstunden abdeckt, senkt die abgerechnete Jahreshöchstleistung. Wie man die Grenze und die nötige Energie berechnet, steht ausführlich auf der Seite Peak Shaving.
Grenze: Wer bis 100.000 kWh im Jahr aus der Niederspannung bezieht, zahlt nach § 17 Abs. 6 StromNEV nur einen Arbeitspreis. Dort bringt Peak Shaving beim Netzentgelt nichts. Ein Rechenzentrum liegt in aller Regel darüber.
Bandlast: Benutzungsstunden nach § 19 StromNEV
Für Abnehmer mit sehr gleichmäßiger Last sieht § 19 Abs. 2 StromNEV ein individuelles Netzentgelt vor. Voraussetzung ist, dass an einer Abnahmestelle „sowohl die Benutzungsstundenzahl von mindestens 7 000 Stunden im Jahr erreicht als auch der Stromverbrauch an dieser Abnahmestelle pro Kalenderjahr zehn Gigawattstunden übersteigt“. Das Entgelt darf dann nicht weniger als 20, 15 oder 10 Prozent des veröffentlichten Entgelts betragen, gestaffelt nach 7.000, 7.500 und 8.000 Benutzungsstunden.
Die Benutzungsdauer ist nach § 2 Nr. 3 StromNEV der Quotient aus der im Jahr entnommenen Arbeit und der höchsten Last in diesem Jahr. Ein Rechenzentrum mit gleichmäßiger Last kommt diesen Werten nahe. Jede Lastspitze drückt die Benutzungsstunden. Kappt ein Speicher die Spitzen, steigen sie. Ein Rechenbeispiel mit angenommenen Werten:
- 11,4 GWh
- Jahresverbrauch bei 1.300 kW mittlerer Last rund um die Uhr (Annahme)
- ≈ 7.120 h
- Benutzungsstunden bei einer Jahreshöchstlast von 1.600 kW: 11.388 MWh ÷ 1,6 MW
- ≈ 7.850 h
- Benutzungsstunden, wenn der Speicher die Höchstlast auf 1.450 kW begrenzt: 11.388 MWh ÷ 1,45 MW
Einordnung: Das Beispiel ist hypothetisch, keine Referenzanlage. Ob und in welcher Höhe ein individuelles Netzentgelt zusteht, prüfen wir mit dem Lastgang und dem Netzbetreiber im Einzelfall. Die StromNEV tritt laut Bundesnetzagentur zum 31.12.2028 außer Kraft; nach dem Entwurf der Nachfolgeregelung (AgNes) soll die Bandlast für Bestandskunden bis 31.12.2031 weitergelten. Das ist geplant, nicht beschlossen.
Atypische Netznutzung: Last aus dem Hochlastfenster nehmen
Nach § 19 Abs. 2 Satz 1 StromNEV muss der Netzbetreiber ein individuelles Netzentgelt von mindestens 20 Prozent des veröffentlichten Entgelts anbieten, wenn der Höchstlastbeitrag eines Abnehmers „vorhersehbar erheblich“ von der zeitgleichen Jahreshöchstlast im Netz abweicht. In der Praxis veröffentlichen Netzbetreiber dafür Hochlastzeitfenster.
Ein Rechenzentrum mit gleichmäßiger Last liegt in diesen Fenstern meist genauso hoch wie sonst. Ein Speicher kann die Last in den Hochlastzeitfenstern übernehmen und außerhalb nachladen. Ob das bei der Größe des Speichers und der Länge der Fenster reicht, zeigt erst die Rechnung mit dem Lastgang.
Einordnung: Nach dem Konzept der Bundesnetzagentur für die Zeit ab 2029 soll die atypische Netznutzung keine generelle Verlängerung erhalten. Wer heute plant, sollte damit nicht über 2028 hinaus rechnen.
Solarstrom bei einer Last rund um die Uhr
Eine PV-Anlage in Berlin erzeugt nach der Simulation PVGIS der EU-Kommission je Kilowatt Leistung etwa 954 kWh im Jahr bei flacher Aufständerung nach Süden und etwa 1.061 kWh bei optimaler Neigung. Bei einem Rechenzentrum, das rund um die Uhr Strom braucht, wird ein großer Teil davon sofort verbraucht. Ein Speicher lohnt sich für den Solarstrom vor allem dann, wenn die PV-Leistung mittags über der Last liegt, etwa bei großen Dach- oder Freiflächen neben einem kleinen Serverraum.
Für die Stromsteuer ist PV-Strom aus Anlagen bis 2 MW, der im räumlichen Zusammenhang selbst verbraucht wird, nach § 9 Abs. 1 Nr. 3 StromStG befreit; der räumliche Zusammenhang reicht nach § 12b Abs. 3 StromStV bis 4,5 km. Stromspeicher zählen dabei nach § 12b Abs. 1 StromStV nicht als Anlage. Rechenzentren gehören nach üblicher Einordnung nicht zum Produzierenden Gewerbe und zahlen auf Netzstrom deshalb die volle Stromsteuer; das prüfen wir im Einzelfall.
Mehr zur PV-Anlage auf dem Betriebsgelände: Gewerbe- und Industrie-PV. Speicher mit PV im Verbund: Speicher und PV.
Energieeffizienzgesetz: Strom aus erneuerbaren Energien
Ein Rechenzentrum im Sinne des Energieeffizienzgesetzes hat eine nicht redundante elektrische Nennanschlussleistung ab 300 kW (§ 3 Nr. 24 EnEfG). Sein Stromverbrauch muss nach § 11 Abs. 5 EnEfG bilanziell ab dem 1. Januar 2024 zu 50 Prozent und ab dem 1. Januar 2027 zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien gedeckt werden.
Ein Speicher macht Strom nicht grün. Er hilft, mehr Solarstrom vom eigenen Gelände selbst zu nutzen, statt ihn einzuspeisen. Den Rest deckt in der Regel ein Liefervertrag mit Grünstrom. Nach dem Regierungsentwurf zur Novelle soll die 100-Prozent-Pflicht erst ab 2030 gelten; das ist noch nicht beschlossen.
Worauf es bei der Auslegung ankommt
- Lastgang – Grundlage sind die Viertelstundenwerte eines ganzen Jahres aus der Lastgangmessung. Erst sie zeigen, wie hoch, wie lang und wie oft die Spitzen sind.
- Leistung und Kapazität – zwei getrennte Größen. Die Leistung entscheidet, wie viel Spitze der Speicher abdeckt, die Kapazität, wie lange. Gewerbespeicher sind üblicherweise auf 0,5 C ausgelegt, liefern ihre volle Kapazität also in etwa zwei Stunden; ein Beispiel ist der Huawei LUNA2000-215 mit 215 kWh und maximal 0,5 CP laut Datenblatt.
- Reserve für den Ausfall – soll der Speicher auch Netzersatz leisten, bleibt ein Teil der Kapazität frei und steht im Alltag nicht für Spitzen und Solarstrom zur Verfügung.
- Ladestrategie – der Speicher darf beim Nachladen keine neue Spitze erzeugen. Er lädt aus Solarstrom oder in Viertelstunden mit Abstand zur Grenze.
- Zyklen und Alterung – Herstellerangaben gelten nur unter ihren Bedingungen. Ein Beispiel: Deye nennt für einen Gewerbespeicher mindestens 6.000 Zyklen bei 25 °C, 0,5 C und 70 % Restkapazität.
- Anmeldung – der Speicher wird beim Netzbetreiber angemeldet, in der Mittelspannung nach VDE-AR-N 4110, in der Niederspannung nach VDE-AR-N 4105.
Messkonzept mit PV und EEG-Vergütung
Speist die PV-Anlage Überschüsse mit EEG-Vergütung oder Marktprämie ein und soll auch Strom aus dem Speicher vergütet werden, braucht es ein passendes Messkonzept. Nach § 19 Abs. 3a EEG bleibt der Anspruch für zwischengespeicherten Strom erhalten, wenn der Speicher im Kalenderjahr ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energien verbraucht. Der Speicher darf dann nicht aus dem Netz laden.
Soll er auch aus dem Netz laden, etwa für Peak Shaving, ist ein Mischbetrieb nach der Abgrenzungsoption nötig. Sie ist seit 21.10.2026 über die Festlegung MiSpeL der Bundesnetzagentur anwendbar, nur in der Direktvermarktung mit eigenem Bilanzkreis und viertelstündlicher Messung, und bis 30.09.2027 nur im Einverständnis von Netzbetreiber und Messstellenbetreiber; einen Anspruch auf dieses Einverständnis gibt es nicht. Welche Variante passt, entscheiden wir mit dem Messkonzept, bevor der Speicher bestellt wird.
So gehen wir vor
01
Lastgang auswerten
Viertelstundenwerte eines Jahres, Spitzen nach Höhe, Dauer und Ursache: IT, Kühlung, Gebäudetechnik.
02
Ziel festlegen
Leistungspreis, Benutzungsstunden, Solarstrom, Netzersatz oder eine Kombination. Daraus folgen Leistung, Kapazität und Reserve.
03
Einzelfall rechnen
Wirtschaftlichkeit nur mit Ihrem Lastgang, Ihren Netzentgelten und Ihrem Liefervertrag. Pauschale Amortisationszeiten nennen wir nicht.
04
Messkonzept und Anmeldung
Abstimmung mit Netzbetreiber und Messstellenbetreiber, Anmeldung des Speichers, bei Bedarf Antrag auf individuelles Netzentgelt.
05
Bau und Betrieb
Installation, Inbetriebnahme, Regelung und Überwachung im laufenden Betrieb.
Häufige Fragen zum Batteriespeicher im Rechenzentrum
Lohnt sich ein Batteriespeicher für ein Rechenzentrum?
Das zeigt nur die Rechnung im Einzelfall. Entscheidend sind die Lastspitzen im Viertelstunden-Lastgang, der Leistungspreis des Netzbetreibers, ob ein individuelles Netzentgelt nach § 19 StromNEV erreichbar ist, die Größe der PV-Anlage und ob der Speicher auch Netzersatz leisten soll.
Kann ein Batteriespeicher die USV im Rechenzentrum ersetzen?
Ein typischer Gewerbespeicher nicht. Er braucht für die Umschaltung in den Inselbetrieb nach Herstellerangabe etwa 5 bis 20 Sekunden, Server brauchen eine Versorgung ohne Unterbrechung. Vor der IT bleibt deshalb die USV, der Speicher ergänzt sie.
Warum Peak Shaving, wenn ein Rechenzentrum gleichmäßig Strom braucht?
Auch eine gleichmäßige Last hat Spitzen, etwa beim Start von Trainingsläufen, bei voller Kühlung an heißen Tagen oder bei Tests. Das Leistungsentgelt richtet sich nach der höchsten Viertelstunde im Jahr. Eine einzelne Spitze kann deshalb den Leistungsanteil für das ganze Jahr bestimmen.
Was bringt ein Speicher für die Bandlast nach § 19 StromNEV?
Die Bandlast setzt mindestens 7.000 Benutzungsstunden und mehr als 10 GWh im Jahr voraus. Die Benutzungsstunden sind Jahresarbeit geteilt durch Jahreshöchstlast. Kappt der Speicher die Höchstlast, steigen die Benutzungsstunden. Ob das im Einzelfall eine Schwelle erreicht, zeigt die Rechnung mit dem Lastgang.
Wie groß muss ein Speicher im Rechenzentrum sein?
Das hängt von der Aufgabe ab. Für Peak Shaving zählen Höhe und Dauer der Spitzen, für Solarstrom der Überschuss am Mittag, für Netzersatz Last mal Überbrückungszeit. Leistung und Kapazität werden getrennt ausgelegt; Gewerbespeicher sind üblicherweise Zwei-Stunden-Systeme.
Hilft ein Speicher bei den Pflichten aus dem Energieeffizienzgesetz?
Indirekt. Rechenzentren ab 300 kW müssen ihren Strom nach § 11 Abs. 5 EnEfG bilanziell ab 2027 zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien decken. Ein Speicher erzeugt keinen grünen Strom, er hilft aber, mehr Solarstrom vom eigenen Gelände selbst zu nutzen.
Darf der Speicher aus dem Netz laden?
Technisch ja. Wird aber Strom aus dem Speicher mit EEG-Vergütung oder Marktprämie eingespeist, darf er nach der Ausschließlichkeitsoption des § 19 Abs. 3a EEG nur Strom aus erneuerbaren Energien laden. Für den Mischbetrieb gilt die Abgrenzungsoption: nur in der Direktvermarktung, mit eigenem Bilanzkreis und bis 30.09.2027 nur im Einverständnis von Netz- und Messstellenbetreiber.
Kann ein Speicher einen größeren Netzanschluss ersparen?
Für kurze Spitzen über der vereinbarten Leistung kann er einspringen. Braucht das Rechenzentrum dauerhaft mehr Leistung, ersetzt er den größeren Anschluss nicht, denn er muss die Energie, die er abgibt, wieder aus dem Netz oder der PV-Anlage laden.
Weiterlesen
Rechenzentrum auf dem eigenen Gelände: On-Prem-KI-Rechenzentrum. Absicherung gegen Netzausfall: USV und Notstrom. Lastspitzen berechnen: Peak Shaving. Speicher im Gewerbe allgemein: Gewerbespeicher. Größere Anschlüsse: AI Data Center Power.
Sie überlegen einen Speicher für Ihr Rechenzentrum? Sprechen wir 15 Minuten über Ihren Lastgang.