Batterien als Triebkraft der Dekarbonisierung in Chile

Chile, ein langes, schmales Land, das sich entlang der Pazifikküste Südamerikas erstreckt, verfügt im Norden über reichlich Solarressourcen, im Süden über riesiges Wasserkraftpotenzial und an seiner 4’000 Kilometer langen Küstenlinie über stetige, gleichmässige Winde. In der Anfangsphase der Energiewende stiess das Land aufgrund des raschen Ausbaus der Solar- und der Windenergie an strukturelle Grenzen. Wegen landesweit knapper Übertragungskapazitäten und geringer Nachfrage gingen die Strompreise häufig gegen null. Gleichzeitig sind «die Erneuerbaren» wetterabhängig und stehen nicht rund um die Uhr zur Verfügung. Während im Jahr 2025 tagsüber 70 bis 80 Prozent der Stromerzeugung auf saubere Energien entfielen, dominieren nachts weiterhin fossile Brennstoffe. Rund 24 Prozent der chilenischen CO₂-Emissionen entfallen auf die Stromerzeugung.

Da erneuerbare Energien allein die stets verfügbare, abrufbare Energie und die Netzdienstleistungen von Wärmekraftwerken nicht vollständig ersetzen können, sind BESS für die Unterstützung der Emissionsminderung mit Blick auf Chiles nationalen Klimabeitrag von entscheidender Bedeutung. Sie ermöglichen Energiearbitrage: Die Batterien werden tagsüber mit kostengünstigem grünem Strom aufgeladen, der sonst aufgrund von Netzengpässen abgeregelt würde, und nachts entsprechend den Anforderungen des Netzbetreibers entladen. Wie Gonzalo Díaz Pearcy erklärt, wurde DAS BESS so konzipiert, dass es zur Netzbildung in der Lage ist – in Erwartung eines möglichen künftigen derartigen Bedarfs. Neben der Stromeinspeisung kann es somit das Netz durch Frequenz- und Spannungsregelung aktiv stabilisieren und so kritische Systemdienstleistungen übernehmen, die bislang ausschliesslich Wärmekraftwerke erbrachten.

Batterien und Transformatoren, die die Spannung der batterieinternen Wechselrichter an die Netzspannung anpassen, sind dennoch weiterhin sehr kapitalintensiv. Viele nationale Akteure in Chile stehen vor hohen Investitionskosten und konkurrieren mit internationalen Unternehmen, die von grösserer Kaufkraft und günstigeren Beschaffungskosten profitieren. Zugleich ist die Batteriespeicherung in grossem Massstab weltweit eine relativ neue Technologie. Ob sie ihre hohe Kapazität auch über mehr als fünf bis zehn Jahre halten kann, ist mangels Langzeiterfahrung noch nicht belegt.

Neben regulatorischen Unsicherheiten sind physische und operationelle Risiken bedeutend: Die harschen Bedingungen in der Atacama- Wüste belasten die Batterien, und die Netzintegration erfordert robuste Kühl- und Brandschutzprotokolle. Colbún hat daher beschlossen, die Aktivität unter Artikel 6.2 zu entwickeln, um die CO₂-Erlöse für die finanzielle Tragfähigkeit zu nutzen und den erforderlichen institutionellen Rückhalt zu sichern.

Eine zentrale Herausforderung für das Entwicklerteam bestand darin, eine massgeschneiderte Methode für das BESS zu entwickeln, die die Verfügbarkeit und den Zugang zu Daten in Chile berücksichtigt und es ermöglicht, die erzielten Minderungsergebnisse mit grösstmöglicher Genauigkeit zu berechnen.

Die neu entwickelte Verlagerungsmethode stützt sich auf anlagenspezifische Emissionsfaktoren aus der langfristigen Energieplanung des Energieministeriums. Es wird ermittelt, welches Wärmekraftwerk nachts dieselbe Energiemenge eingespeist hätte, wenn das BESS zu diesem Zeitpunkt nicht entladen hätte – und schafft so die kontrafaktische Grundlage für die Berechnung der Emissionsreduktionen. Die Methode berücksichtigt zudem, dass das BESS tagsüber mit sauberer Energie geladen wird und nachts direkt den Strom der Kohle- oder Gaskraftwerke ersetzt. Welche Anlagen den Strombedarf decken, bestimmt der Netzbetreiber in Echtzeit über eine zentrale Steuerung.

Chile unterscheidet bei seinen nationalen Klimazielen (NDCs) nicht zwischen "bedingt" und "unbedingt", was zunächst eine Herausforderung darstellte. In enger Abstimmung mit dem Projektteam und den Akteuren aus der Industrie kamen das Energie- und das Umweltministerium jedoch zu dem Schluss, dass BESS essentiell sind und in der frühen Markteinführungsphase CO₂- Finanzierung benötigen. Die langfristige Planung zeigt, dass der schrittweise Kohleausstieg entscheidend für das Erreichen der nationalen NDCs ist – vorausgesetzt, die bisher von Kohlekraftwerken erbrachten Systemleistungen können anderweitig bereitgestellt werden, also durch BESS.

Während der Validierungsprozess bereits umfangreiche Unterlagen und Nachweise zur Stärkung der methodischen Robustheit erforderte, erwies sich die Autorisierungsphase als die grösste Herausforderung, da es galt, die Anforderungen der autorisierenden Regierung zu erfüllen und höchste Integrität zu gewährleisten, insbesondere als Pionierprojekt mit einer neuen Methode. Colbún und Sherpas lieferten umfangreiche Daten, um die finanzielle Zusätzlichkeit der Aktivität zu belegen. Sie erläuterten die Expost- Emissionsberechnungen im Detail, damit die tatsächlichen Minderungswirkungen vollständig transparent, nachvollziehbar und überprüfbar sind. Schliesslich zeigten sie, dass die BESS-Technik meist unter kontrollierten Bedingungen getestet wird, ihr Einsatz inmitten einer (strahlungsintensiven) Wüste jedoch ganz andere Anforderungen stellt. Die extremen Bedingungen mit schwankendem Sauerstoffgehalt, intensiver Sonneneinstrahlung und knapper Belüftung belasten das System zusätzlich und erschweren einen zuverlässigen Betrieb erheblich.

Wie beide Gesprächspartner betonten, ergänzten sich die kritischen Beiträge des BAFU und des chilenischen Umweltministeriums (MMA) im Autorisierungsprozess in günstiger Weise. Während das BAFU den Schwerpunkt auf die technische und methodische Robustheit des Ansatzes legte, konzentrierte sich das MMA auf die Zusätzlichkeit im Verhältnis zu den NDCs sowie auf Umwelt- und Sozialgarantien. Das MMA forderte zudem vertiefte Ausführungen zu Themen wie Abfallmanagement, Einbindung der Bevölkerung und Umweltverpflichtungen. Diese technischen Überarbeitungen stärkten sowohl die methodische Integrität der Aktivität als auch ihre politische Einbettung im Rahmen des kooperativen Ansatzes nach dem Pariser Übereinkommen.

Mit der Autorisierung der ersten BESS-Aktivität unter Artikel 6.2 ist die CO₂-Finanzierung für die DAS-BESS-Technologie Realität geworden. Sie bietet eine nachhaltigere Alternative zu herkömmlichen, deutlich emissionsintensiveren Technologien und wird damit zu einem strategischen Hebel für Chiles schnelleren Übergang zu erneuerbaren Energien.