01. November 2010

Wärmepumpensysteme als Teil im Speichermix der Zukunft

Steigende Anteile von Strom aus erneuerbaren Energien führen zu einer immer volatileren Einspeisung ins Netz. Bei Überangebot könnte dieser Strom auch als Wärmeenergie gespeichert werden. Wärmepumpensysteme bieten hier ein großes Potenzial für das Lastmanagement in intelligenten Stromnetzen. Allerdings besteht noch weiterer Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Vier Verbände haben dazu ein Positionspapier vorgelegt.

Wärmepumpen können einen bedeutenden Beitrag zur Integration vom Strom aus erneuerbaren Energiequellen in das Stromversorgungssystem der Zukunft leisten. Das betonen in einem gemeinsamen Positionspapier die beim BDEW angesiedelte HEA - Fachgemeinschaft für effiziente Energieanwendung, der Bundesverband Wärmepumpe (BWP), der Zentralverband der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke (ZVEH) und der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI). Das Positionspapier liegt auch in gedruckter Form vor.

Der steigende Anteil von Energie aus Sonne und Wind führt zu immer größeren Angebotsschwankungen im Netz, die intelligent ausgeglichen werden können. Hierzu muss die elektrische Energie zunehmend erzeugungsabhängig verbraucht statt wie bisher rein verbrauchsabhängig erzeugt werden. Strom aus Wind oder Photovoltaik kann bei einem Überangebot z.B. auch als Wärmeenergie gespeichert werden. Dies ist mit allen Anlagen möglich, die elektrische Energie in Wärme oder Kälte umwandeln. Wärmepumpensysteme bieten so für das Lastmanagement auf Verbraucherseite (Demand-Side-Management) in intelligenten Stromnetzen (Smart Grid) ein großes Potenzial - ohne dass es zu einem Komfortverlust für den Nutzer kommt. Allerdings müssen entsprechende thermische Speicher vorhanden sein. Das Hauptpotenzial der Wärmepumpentechnik liegt derzeit im Bereich der Gebäudeheizung und fällt mit den saisonalen Windangebotsspitzen zusammen. Ganzjährig kann die Trinkwassererwärmung zum Lastausgleich genutzt werden. Zusätzlich können sich Potenziale durch den reversiblen Betrieb der Wärmepumpen zur Kühlung ergeben.

In diesem Zusammenhang werden auch Elektrofahrzeuge an Bedeutung gewinnen, wenn sie dann Strom "tanken", wenn er aus Sonne und Wind anfällt. Nach Einschätzung der Verbände können durch Wärmepumpen bei einem geplanten Bestand von 1,2 Millionen Anlagen bis 2020 schaltbare Lasten in Höhe von 4.400 Megawatt (MW) zur Verfügung stehen. Das entspricht der Leistung von 73 Offshore-Windparks wie "Alpha Ventus" vor Borkum. Heute sind es bereits 1.400 MW bei 350.000 Geräten. Die Wärmepumpe ist als schaltbarer Verbraucher schon seit mehr als 20 Jahren in das Lastmanagement eingebunden; der zukünftig notwendige flexible Lastausgleich ist mit entsprechender Kommunikations- und Regelungstechnik möglich. Die HEA betont, es bestehe aber weiterer Forschungs- und Entwicklungsbedarf zur Optimierung der Speicherung, Kommunikation und Steuerung sowie bei der Verknüpfung mit intelligenten Stromnetzen. Nur so seien die Klimaziele der Bundesregierung erreichbar: 2050 soll der Anteil erneuerbarer Energien am Strommix bei 80 Prozent liegen.


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Alexander Sperr
Geschäftsbereich Energieeffizienz
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