News #13

Wärmepumpen können wichtigen Beitrag zur Flexibilisierung des Stromnetzes leisten

Wärmepumpen sind in unserem zunehmend auf erneuerbaren Energien basierenden Energiesystem ein zentraler Baustein. Ihr Verbrauch ist planbar und die Wärme speicherbar – dadurch kann die Heizung flexibel auf die fluktuierende Energieerzeugung aus Sonne und Wind reagieren und somit den Betrieb des Stromnetzes unterstützen. Das ist das Ergebnis eines länderübergreifenden Forschungsprojektes der Internationalen Energieagentur (IEA). Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE war mit seinen Forschungsarbeiten zu Großwärmepumpen sowie zum Einsatz von Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern beteiligt.

Mit der entsprechenden Betriebsführung können Wärmepumpen einen positiven Effekt auf das Energiesystems haben, da sie helfen können, Lastspitzen im Stromnetz zu vermeiden. Da sich Wärme besser als Strom speichern lässt, können die Anlagen mit einem Wasser- bzw. Pufferspeicher ausgestattet werden und so auf Vorrat heizen, wenn ausreichend Strom im Netz bereitsteht und dieser besonders preisgünstig ist.

Gemeinsam haben Forschungsinstitute aus Dänemark, Schweden, Österreich, den Niederlanden und Deutschland im Rahmen des IEA-Projekts die Technologien, Marktbedingungen, Geschäftsmodelle und Anwendungsfälle für Wärmepumpen unterschiedlicher Größe verglichen. Die Projektleitung für Deutschland lag dabei beim Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE. Im Ergebnis liegt nun eine Übersicht mit 28 realen Projekten aus mehreren europäischen Ländern vor, die Best Practices für verschiedene Anwendungsfälle vorstellt.

Das Fraunhofer ISE war maßgeblich an der Fragestellung beteiligt, wie der Austausch von alten Heizungssystemen durch Wärmepumpen der flexiblen Steuerung dem Stromnetz zugutekommt. Zum einen speiste das Institut Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt »LowEx im Bestand« ein. Hier hatten Forschende anhand von sechs Mehrfamilienhäusern in Karlsruhe-Durlach gezeigt, wie Wärmepumpen auch in bestehenden Gebäuden eine Option für die Wärmeerzeugung darstellen können. Außerdem konnte das Fraunhofer ISE seine Erfahrungen zum Betrieb von Großwärmepumpen in Fernwärmenetzen aus einem Reallabor-Projekt einbringen.

Neben den technischen Fragen wurden im Rahmen des Forschungsauftrags die unterschiedlichen Rahmenbedingungen für die Geschäftsmodelle in mehreren europäischen Ländern verglichen: »Fallbeispiele aus den Niederlanden zeigen besonders eindrucksvoll, wie ein smarter Betrieb von Wärmepumpen Lastspitzen im Netz reduzieren kann«, so Axel Oliva, Projektleiter am Fraunhofer ISE. »Die Sorge, dass der Betrieb von Wärmepumpen das Stromnetz überlastet, ist unbegründet, wenn diese netzdienlich gesteuert werden«, resümiert Oliva.

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