Flexible Kopplung von Gebäuden und Stromnetzen

Ein Merkmal der Energiewende ist ein stark wachsender Anteil erneuerbarer Energien im Stromnetz. Da die Stromerzeugung aus Wind und Sonne nicht gleichmäßig ist, kommt es zeitweise zu einem hohen Angebot oder sogar Stromüberschüssen und zu anderen Zeiten zu einem Bedarf an Strom aus konventionellen Quellen. Daher kommt es zu einer zeitlichen Variation der CO2-Intensität des Strombezugs und zur unterschiedlichen Gewichtung von eingespeistem Strom hinsichtlich der damit verbundenen Umweltentlastung.  

Zudem können der Ausbau der Elektromobilität und die Zunahme von elektrisch betriebenen Heiz-und Kühlsystemen die vorhandene Netzinfrastruktur zeitweise überlasten. Für eine niedrige CO2-Intensität und eine Spannungsstabilisierung im Netz sollte zukünftig der Verbrauch in dazu geeigneten Bereichen der Erzeugung folgen. Um dieser Forderung gerecht zu werden, bedarf es intelligenter Lastmanagementsysteme, die den Betrieb von Geräten, von E-Ladesäulen sowie der Klimatechnik von Gebäuden beeinflussen können.

Batteriespeicher in Kombination mit einer Photovoltaikanlage an Gebäuden erhöhen den Anteil des selbst verbrauchten Solarstroms und den Grad der Autarkie. Dadurch wird das Stromnetz entlastet. Batteriespeicher eigenen sich aber dazu, Leistungsspitzen im Verbrauchsprofil für das Netz zu glätten. Thermische Speicher in der Wärme- und Kältebereitstellung wirken in ähnlicher Weise. Bei fast allen Arten der Energiespeicherung sind aber Verluste zu beachten, die dem Vorteil der Flexibilisierung gegenüberstehen.

Um in der Energiedisziplin beim SDE 21/22 besonders vorteilhaft abzuschneiden ist ein Gebäudemanagementsystem notwendig, das eine automatische Veränderung des Verbrauchs- und Eispeiseverhaltens in Abhängigkeit eines Signals vom Stromnetz erlaubt. ●

Diagramm der elektrischen Energiebilanzen

● Elektrische Energiebilanzen der 20 Häuser beim SDE 2014 während der Wettbewerbszeit. Eine positive Bilanz aus Erzeugung und Verbrauch erreichten fast alle Häuser. Häuser mit wenig Einspeisung besitzen eine Batterie und nutzen damit einen höheren Anteil des Solarstrom selbst

Referenzen

Gebäude und Stromnetze