{"id":99478,"date":"2024-05-20T09:13:21","date_gmt":"2024-05-20T07:13:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=99478"},"modified":"2024-05-20T09:13:22","modified_gmt":"2024-05-20T07:13:22","slug":"waermepumpen-koennen-signifikanten-beitrag-zur-flexibilisierung-des-stromnetzes-leisten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/energie\/waermepumpen-koennen-signifikanten-beitrag-zur-flexibilisierung-des-stromnetzes-leisten\/","title":{"rendered":"W\u00e4rmepumpen k\u00f6nnen signifikanten Beitrag zur Flexibilisierung des Stromnetzes leisten"},"content":{"rendered":"\n
W\u00e4rmepumpen gelten als wichtiger Baustein f\u00fcr das Heizungssystem einer dekarbonisierten Zukunft, denn sie heizen und k\u00fchlen effizient mit Strom. <\/p>\n\n\n\n
Besonders sinnvoll sind sie in einem Energiesystem auf Basis erneuerbarer Energien, da ihr Verbrauch gut planbar und die W\u00e4rme speicherbar ist. Dadurch kann die Heizung flexibel auf die Energieerzeugung aus Sonne und Wind reagieren und somit das Stromnetz unterst\u00fctzen. Das ist das Ergebnis eines l\u00e4nder\u00fcbergreifenden Forschungsprojektes der Internationalen Energieagentur (IEA). Aus Deutschland waren die Fraunhofer-Institute IEE (Kassel) und ISE (Freiburg) beteiligt.<\/p>\n\n\n\n
Im Rahmen des dreij\u00e4hrigen Forschungsprojekts wurde an 28 unterschiedlichen Standorten in D\u00e4nemark, Schweden, \u00d6sterreich, den Niederlanden und Deutschland der flexible und stromnetzdienliche Betrieb von W\u00e4rmepumpen untersucht. Daraus lassen sich nun Best Practices f\u00fcr den technischen Betrieb und den regulatorischen Rahmen ableiten. Wie gut das Zusammenspiel in einem Gesamtsystem mit vielen dezentralen W\u00e4rmepumpen funktioniert und welchen Beitrag die Anlagen f\u00fcr das Stromnetz leisten, wurde in den aktuell publizierten Ver\u00f6ffentlichungen des IEA HPT Annex 57 Projektes dokumentiert.<\/p>\n\n\n\n
Um CO2<\/sub>-Emissionen von Heizung und Klimatisierung zu senken, suchen viele europ\u00e4ische L\u00e4nder derzeit nach Alternativen zu einer Feuerung mit \u00d6l und Gas. \u201eDie Klimaziele von Paris fordern einen sehr bewussten Umgang mit den vorhandenen Ressourcen. F\u00fcr die W\u00e4rmeversorgung bedeutet das, m\u00f6glichst viel vorhandene Energie zu verwenden und bedarfsgerecht zu erg\u00e4nzen\u201c, erl\u00e4utert Projektleiter Dr. Dietrich Schmidt, Fraunhofer IEE, die Motivation der Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen. <\/p>\n\n\n\n
Effiziente Nutzung von W\u00e4rmepumpen zur Dekarbonisierung des Heizungssystems<\/h4>\n\n\n\n
Als innovative Technologie nutzen W\u00e4rmepumpen vorhandene W\u00e4rme aus der Umwelt und bringen diese mit Strom auf die gew\u00fcnschte Temperatur. Die m\u00f6glichen W\u00e4rmequellen sind vielf\u00e4ltig: vorhandene W\u00e4rme in Boden oder Luft, Abw\u00e4rme aus Industrieprozessen, Rechenzentren, M\u00fcllverbrennung oder Kraftwerken k\u00f6nnen direkt oder \u00fcber ein Fernw\u00e4rmesystem integriert werden. Der ben\u00f6tigte Strom wird perspektivisch CO2<\/sub>-frei erzeugt und unterst\u00fctzt die Dekarbonisierung des Heizungssystems.<\/p>\n\n\n\n
Gemeinsam haben Forschungsinstitute aus D\u00e4nemark, Schweden, \u00d6sterreich, den Niederlanden und Deutschland im Rahmen des IEA-Projektes die Technologien, Marktbedingungen, Gesch\u00e4ftsmodelle und Anwendungsf\u00e4lle f\u00fcr W\u00e4rmepumpen unterschiedlicher Gr\u00f6\u00dfe verglichen. Im Ergebnis liegt nun eine \u00dcbersicht mit 28 realen Projekten aus mehreren europ\u00e4ischen L\u00e4ndern vor, die die Best Practices f\u00fcr verschiedene Anwendungsf\u00e4lle darstellt.<\/p>\n\n\n\n
W\u00e4rmepumpen gibt es in unterschiedlichen Gr\u00f6\u00dfenklassen, so dass sie Einzelh\u00e4user oder auch gesamte Stadtquartiere mit W\u00e4rme beliefern k\u00f6nnen. F\u00fcr Deutschland zeigen sieben unterschiedliche Vorzeigeprojekte, wie ein netzdienlicher Betrieb von W\u00e4rmepumpen funktioniert und welche Effizienzgewinne dadurch erm\u00f6glicht werden. Dieses wird von den Fraunhofer-Instituten IEE und ISE f\u00fcr Standorte in Berlin, Mannheim, Rosenheim, Neuburg an der Donau, Stuttgart und Karlsruhe beschrieben.<\/p>\n\n\n\n
Die besondere Eigenschaft von W\u00e4rmepumpen ist, auch geringe Temperaturniveaus aus Abw\u00e4rme, Geothermie oder der Luft im W\u00e4rmemarkt sinnvoll nutzen zu k\u00f6nnen. Dadurch k\u00f6nnen die Anlagen mit einem vorhandenen Energiesystem kombiniert werden. Im Modellprojekt in Karlsruhe Durlach wurden Mehrfamilienh\u00e4user aus den 1960er Jahren energetisch saniert und mit einem neuen Energiesystem ausgestattet, welches Photovoltaik, dezentrale W\u00e4rmepumpen und Speicher kombiniert. Im Ergebnis sanken die CO2<\/sub>-Emissionen um 28 Prozent.<\/p>\n\n\n\n
Gro\u00dfw\u00e4rmepumpen k\u00f6nnen nat\u00fcrliche W\u00e4rmequellen und industrielle Abw\u00e4rme mit hohem Energiepotenzial auch auf niedrigem Temperaturniveau nutzen. Denn vorhandene W\u00e4rmequellen liegen oft nicht in unmittelbarer N\u00e4he der Verbraucher. In Gebieten mit hohem spezifischem W\u00e4rmebedarf, die mit Fernw\u00e4rme versorgt werden k\u00f6nnen, k\u00f6nnen Gro\u00dfw\u00e4rmepumpen f\u00fcr eine effiziente strombasierte W\u00e4rmeversorgung sorgen. So wurde in Mannheim in einem Kraftwerk, dessen Abw\u00e4rme das Fernw\u00e4rmesystem der Stadt speist, zus\u00e4tzlich eine Gro\u00dfw\u00e4rmepumpe installiert, die mit der Energie aus dem Rhein weitere klimaneutrale Energie in das Fernw\u00e4rmesystem liefert.<\/p>\n\n\n\n
Flexible Steuerung passt sich fluktuierender Stromerzeugung an<\/h4>\n\n\n\n
Dar\u00fcber hinaus sorgen W\u00e4rmepumpen f\u00fcr einen Ausgleich des Energiesystems und k\u00f6nnen das Stromnetz unterst\u00fctzen: Denn W\u00e4rmepumpen k\u00f6nnen auf die Schwankungen in der Stromerzeugung aus Wind und Sonne reagieren. Da sich W\u00e4rme besser als Strom speichern l\u00e4sst, k\u00f6nnen die Anlagen mit einem Wasserspeicher kombiniert auf Vorrat heizen, wenn ausreichend Strom im Netz bereitsteht und dieser besonders preisg\u00fcnstig ist. Andersherum schaltet sich die W\u00e4rmepumpe ab, wenn wenig Energie aus Sonne und Wind zur Verf\u00fcgung steht. Damit wird der Netzbetrieb besser planbar und steuerbar und der Verbraucher profitiert von Preisschwankungen im Strommarkt.<\/p>\n\n\n\n
\u201eW\u00e4rmepumpen passen gut in ein klimaneutrales Energiesystem, denn sie lassen sich so betreiben, dass sie sich nach dem Stromangebot richten. Durch eine zentrale netzdienliche Steuerung k\u00f6nnen sie sich einschalten, wenn Sonne und Wind ausreichend Strom liefern. Damit tragen sie zur Gl\u00e4ttung von Last- und Erzeugungsspitzen im Stromnetz bei. Diese Flexibilit\u00e4t ist ein wichtiger Bestandteil f\u00fcr ein k\u00fcnftiges Energiesystem\u201c, berichtet Schmidt.<\/p>\n\n\n\n
Neben den technischen Fragen wurden im Rahmen des Forschungsauftrags auch die unterschiedlichen Rahmenbedingungen f\u00fcr die Gesch\u00e4ftsmodelle in den verschiedenen europ\u00e4ischen L\u00e4ndern verglichen: \u201eIn D\u00e4nemark und Schweden haben bereits sehr viele Haushalte eine Heizung mit W\u00e4rmepumpe. Aus den dortigen Erfahrungen l\u00e4sst sich ableiten, wie flexibel der Heizungssektor funktionieren kann\u201c, berichtet Axel Oliva, Fraunhofer ISE. \u201eFallbeispiele aus den Niederlanden zeigen besonders eindrucksvoll, wie ein smarter Betrieb von W\u00e4rmepumpen Lastspitzen im Netz reduzieren kann,\u201c so Oliva weiter.<\/p>\n\n\n\n