Das Ziel einer zeitgemäßen gebäudetechnischen Planung ist es, Bauwerke mit optimiertem thermischem Komfort, minimiertem Energieverbrauch und reduzierten Anlagekosten zu realisieren. Die Nutzung erneuerbarer Energien spielt dabei eine große Rolle. Allerdings stehen fluktuierende Energiequellen, wie Wind- und Solarenergie nicht ständig im gleichen Umfang zur Verfügung. Deshalb setzt man Hybridsysteme ein, die zwei oder mehrere unterschiedliche Energiequellen zur Erzeugung von Strom oder Wärme miteinander kombinieren.

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Strom
Häufig werden aus Gründen der Versorgungssicherheit erneuerbare und fossile Energieträger miteinander gekoppelt, wie beispielsweise mit Photovoltaik erzeugter Solarstrom und ein Dieselgenerator. Auf diese Weise lassen sich Schwankungen ausgleichen. Wird zusätzlich ein Energiespeicher installiert, ist die Energieversorgung gegen Unterbrechungen abgesichert. Solche Hybridsysteme lassen sich zum einen mit einem Einspeisenetz koppeln, das für die Aufnahme und Weiterleitung von erneuerbaren Energien sorgt und wiederum mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden ist. Zum anderen können sie als Inselsystem betrieben werden, also ohne Koppelung mit dem öffentlichen Netz. Solche autarken, netzunabhängigen Systeme sind üblich bei entfernt gelegenen Gebäuden, wie Ferienhäusern, wo sich der Aufwand für eine Netzkopplung nicht lohnt.

Heizung
In der Heizungstechnik kommen Hybridlösungen zum Einsatz, die als bivalent (zwei Energieträger), trivalent (drei Energieträger) oder multivalent (mehrere Energieträger) bezeichnet werden. In der Regel verknüpfen die hybriden Heizlösungen einen fossilen Energieträger wie Erdgas oder Heizöl mit erneuerbaren Energien wie Solarwärme, Bioenergie oder Geothermie. Die klassische Hybridheizung koppelt eine Öl- oder Gasheizung mit einer Solarthermie-Anlage zur Trinkwassererwärmung und/oder Heizungsunterstützung. Auch Hybridlösungen, die ausschließlich erneuerbare Energien nutzen, gewinnen an Bedeutung. Dabei werden beispielsweise Holz- oder Pelletheizungen mit Solarthermie-Anlagen oder mit Wärmepumpen kombiniert. Herzstück sämtlicher Hybridheizungen ist ein zentraler Wärmespeicher, in den alle Wärmeerzeuger einspeisen. Sämtliche Anlagenteile werden von einer übergeordneten Regelung gesteuert.

Als weitere Energiequellen für Hybridheizungen könnte sich im Rahmen der Sektorkopplung in Zukunft auch überschüssiger Wind- oder Solarstrom eignen, der dann über Power-to-Heat-Anlagen zur Wärmeversorgung beiträgt.

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