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Wertschätzen statt wegwerfen - Überschussstrom: Wärmepumpen verfügen über großes Potenzial für das Lastmanagement

Irgendwas ist doch immer. Die Paarung Strom und Heizen kommt nicht aus der Krise. Erst galt der Strom als zu wertvoll, um verheizt zu werden. Kritisch wurde die JAZ der Wärmepumpe beäugt, galt es doch, den schlechten Wirkungsgrad des Kraftwerkparks auszugleichen. Inzwischen wird rund jede vierte Kilowattstunde Strom regenerativ erzeugt.

Vergleich Power-to-Gas / Power-to-Heat.

Vergleich Power-to-Heat / Power-to-Gas.

Schematische Darstellung des Power-to-Heat-Konzeptes.

 

Aktuell beziffert die EnEV den Primärenergiefaktor für Strom mit 2,4, zum 1. Januar 2016 wird er dem tatsächlichen Ausbau der Erneuerbaren Energien folgend auf 1,8 angepasst. Damit emittiert jede Wärmepumpe schon ab einer JAZ besser 2 weniger CO2 als ein handelsüblicher Gas-Brennwertkessel mit einem Wirkungsgrad von 90%.
Den ökologischen Segen hat Strom im Wärmemarkt damit erhalten. Was also einst als Sünde galt, wird manch Kritikern nun zu zögerlich vorangetrieben. „Der perfekte Sturm – Doch niemand kann ihn ernten“ moniert beispielsweise Sorge auf manager-magazin.de. „Es ist bizarr: Kaum fließt der lange ersehnte Ökostrom in rauen Mengen, fangen die Probleme richtig an.“ Eine einfache Lösung hat der Autor auch parat: „Mit dem Billigstrom ließe sich Wasser erhitzen, das die Heizungen von Millionen Nord- und Ostdeutschen speisen könnte, beispielsweise über die Fernwärmesysteme großer Städte wie Hamburg.“
In der Tat ist es volkswirtschaftlicher Unsinn, wenn wie zuletzt bei Niklas geschehen, Windräder mit 2300 MW Leis­tung zwangsweise abgeregelt werden, zeitgleich 20300 MW an Netzreserven und zusätzlichen Kraftwerkskapazitäten zur Stabilisierung der Stromversorgung angefordert werden müssen. Der Stromkunde muss tief in die Tasche greifen, der ökologische Nutzen bleibt aus.
Die Beziehung Strom und Wärme kippt von einem Extrem ins andere: „Strom als Edelenergie, die nicht zum Heizen missbraucht werden darf“, bedeutet heute, „was im Überfluss vorhanden ist, stellt keine Anforderungen an den Wirkungsgrad, siehe Power-to-Gas oder Power-to-Heat mit dem Heizstab“.

Smart Grid Ready

Wärmepumpen werden beiden Lagern gerecht: Sie können schon heute vom Netzbetreiber gezielt ein- und ausgeschaltet werden. Mit der jüngsten MAP-Novelle will auch der Gesetzgeber das Potenzial der Wärmepumpe zum Lastmanagement weiter anreizen. Geräte, die entsprechende Schnittstellen haben, um die Wärmepumpe netzdienlich zu aktivieren und über einen Pufferspeicher sowie das Zertifikat „Smart Grid Ready“ oder eine entsprechende Herstellererklärung verfügen, bekommen bis zu 500 Euro zusätzlich. Eine Studie des Bundeswirtschaftsministeriums prognostiziert, dass die Speicherleistung von Wärmepumpen 2020 mit 1000 MW der eines großen Pumpspeicherkraftwerkes entspricht. Gleichzeitig speichern Wärmepumpen Strom konkurrenzlos effizient: 1 kWh Strom kann mittels Power-to-Gas in 0,54 kWh Methan umgewandelt werden. Eine Wärmepumpe verwandelt hingegen eine 1 kWh Strom durch die Nutzung von Umweltenergie in 4 kWh Wärme. Wärmepumpen sind damit um den Faktor sieben effizienter.
Auch für Verbraucher gewinnt die direkte Nutzung des PV-Stroms zunehmend an Attraktivität. Eigen erzeugter Strom ist günstiger. Jede kWh, die man nicht beim Versorger einkaufen muss, ist gespartes Geld. Bei heute gängigen Anlagenkosten von 1350 Euro/kWp, kostet die selbst erzeugte kWh weniger als 10 Cent. Wer möglichst viel Strom selbst nutzen will, muss Heizung und Warmwasser in den Eigenverbrauch einbeziehen.
Die Höhe des selbst genutzten Solarstroms hängt von der Anlagengröße und den eingebundenen Verbrauchern ab, aber auch das individuelle Verbraucherverhalten beeinflusst das Ergebnis. Manche vorsichtigen Wärmepumpenhersteller beziffern die Eigenverbrauchsquote auf 20%, über eine bedarfsgerechte PV-Anlagenplanung, eine adaptive Verbrauchsanpassung und abgestimmte Systemkomponenten ließen sich auch Eigenverbrauchsquoten über 40% im Ein- und Zweifamilienhaus erzielen. Eine noch höhere Auslastung kann mit entsprechender Speichertechnik erreicht werden.
Auf dem Markt gibt es Wärmepumpen mit einer intelligenten Steuerung zur Nutzung des PV-Überschussstroms. Ein Energiezähler am Einspeisepunkt misst den nach Eigenverbrauch im Haushalt verbliebenen Strom und liefert diese Informationen über MOD-Bus an den Wärmepumpenregler. Anhand bisheriger Verbrauchsdaten, beispielsweise werden die Kinder immer am frühen Samstagabend gebadet, wird der Warmwasserspeicher möglichst im Vorfeld mit Überschussstrom beladen oder überladen.   
Eine besonders hohe Eigenverbrauchsquote erzielt eine Warmwasserwärmepumpe in Verbindung mit einer PV-Anlage. Hiermit lassen sich bis zu 90% des Warmwasserbedarfs mit Solarstrom decken.

Kontakt: Bundesverband Wärmepumpe e.V., 10117 Berlin, Tel. 030 208799711, Fax 030 208799712, info@waermepumpe.de, www.waermepumpe.de

 


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