Netze entlasten und Wärme speichern mit einer Kombination von Pufferspeichern und Wärmepumpen
Sonnenhäuser (SH) sind dazu in der Lage, bei Sonnenschein überschüssige Solarenergie einzusammeln und in Form von Wärme einzulagern. Die in Pufferspeichern abgelegte Wärme steht dann im Bedarfsfall auf Abruf für das Gebäude bereit. Dies gilt im Grundsatz für beide Sonnenhausklassen: das SH, das mit Photovoltaik und Wärmepumpe ausgestattet wurde und das SH, das mit Solarthermie arbeitet. Mit der genannten Technik können SHs – abhängig vom Wetter und der jeweiligen Speichergröße – im Prinzip über längere Zeiträume unabhängig bleiben.
Das Sonnenhaus-Institut e.V. (SHI), welches seit zwei Jahrzehnten nachhaltige Konzepte zur Energieversorgung von Gebäuden entwickelt und verbreitet, weist schon seit einiger Zeit darauf hin, dass Sonnenhäuser durch ihre autarken Qualitäten nicht nur den Bewohnern Freude machen, sondern auch die Stromnetze entlasten können. „Ohne Speicher geht es nicht“, so zweiter Vorsitzender Rainer Körner, weil sonst in Spitzenzeiten der Zugriff auf die Netze kritisch werde. Die Kombination von Wärmepumpe und Pufferspeicher ist sehr “netzdienlich” zu sehen, weil durch die Fähigkeit zur Lastverschiebung eine wertvolle Entlastung der Netze möglich wird. Dass lokale Stromspeicher für diese Aufgabe weder zielführend noch bezahlbar sind, stellte das SHI in diesem Zusammenhang auch klar: Gebäude brauchen die meiste Energie in Form von Wärme und schon von daher ist es ein logischer Weg, diese Energie auch als Wärme zu speichern.
Genau zu diesem Ergebnis kam jetzt ein länderübergreifendes Forschungsprojekt der Internationalen Energieagentur (IEA) nach Abschluss einer dreijährigen Studie an 28 Orten in fünf europäischen Ländern. Aus Deutschland waren die Fraunhofer-Institute IEE (Kassel) und ISE (Freiburg) beteiligt.
Das IEE sagt, Wärmepumpen sorgen „für einen Ausgleich des Energiesystems und können das Stromnetz unterstützen: Denn Wärmepumpen reagieren auf die Schwankungen in der Stromerzeugung aus Wind und Sonne.” Da sich Wärme besser als Strom speichern lässt, sind die Anlagen mit einem Wasserspeicher kombiniert dazu in der Lage, auf Vorrat zu heizen, wenn ausreichend Strom im Netz bereitsteht und dieser besonders preisgünstig ist. Andersherum schaltet sich die Wärmepumpe ab, wenn wenig Energie aus Sonne und Wind zur Verfügung steht. Damit wird der Netzbetrieb besser planbar und steuerbar und der Verbraucher profitiert von Preisschwankungen im Strommarkt.
Der Vorstand des Sonnenhaus-Institut e.V. sieht sich gerade auch im letzten Punkt der Aussage bestätigt, denn in auch hier gab es 2023 schon einen entsprechenden Ausblick auf flexible Stromtarife. Kraftwerksexperte Michael Hövel vom SHI hatte den Aspekt vorweggenommen, wenn Wärmepumpen-Sonnenhäuser zukünftig per Smart Meter in sonnenarmen Phasen auf günstigen Windstrom zugreifen können. Dieser kann dann, sogar nachts, in Wärme umgewandelt und bei Bedarf im Pufferspeicher bevorratet werden. Hövel: „Die Stärke und Flexibilität unseres autarkie-betonten Ansatzes wird damit um einen ganz neuen Aspekt erweitert.“
Konkret schreibt das IEE in seiner aktuellen Mitteilung zu diesem Aspekt: „Wärmepumpen passen gut in ein klimaneutrales Energiesystem, denn sie lassen sich so betreiben, dass sie sich nach dem Stromangebot richten. Durch eine zentrale netzdienliche Steuerung können sie sich einschalten, wenn Sonne und Wind ausreichend Strom liefern. Damit tragen sie zur Glättung von Last- und Erzeugungsspitzen im Stromnetz bei. Diese Flexibilität ist ein wichtiger Bestandteil für ein künftiges Energiesystem“. Aus Sicht des SHI ist dem wenig hinzuzufügen, bis auf den nochmaligen Hinweis: „Ohne Speicher geht es nicht.“
Weitere Informationen: Sonnenhaus Institut e.V. | Sonnenhaus Institut e.V. (sonnenhaus-institut.de) und Internationales Forschungsprojekt zeigt: Wärmepumpen können signifikanten Beitrag zur Flexibilisierung des Stromnetzes leisten (fraunhofer.de)
