Netzdienliche Gebäude und Quartiere

Publikation des Bine Informationsdienstes

Der wachsende Anteil erneuerbarer Energien führt dazu, dass mal Strom aus regenerativen Quellen im Überfluss vorhanden ist, während zu anderen Zeiten fossile Spitzenlastkraftwerke emissionsbelasteten Strom erzeugen müssen, da zu wenig Ökostrom zur Verfügung steht. Da Strom nur schwierig zu speichern ist, müssen Stromerzeugung und -verbrauch ins Gleichgewicht gebracht werden. Dazu sollen die bisher getrennten Bereiche des Energiesystems – Strom, Wärme und Verkehr – künftig verzahnt und aufeinander abgestimmt werden. Netzdienliche Gebäude und Quartiere: Gebäude entlasten Stromnetze lautet der Titel der Themeninfo 1/2018 des Bine Informationsdienstes, unterstützt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, herausgegeben vom FIZ Karlsruhe. Darin werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie Gebäude und Quartiere als Hauptenergieverbraucher im deutschen Energiesystem stärker mit dem Stromnetz kooperieren. Denn sie verfügen über eine große thermische Speicherkapazität in Form von Warm- und Kaltwasserspeichern sowie der Gebäudemasse selbst.

Gallerie

Ist beispielsweise überschüssiger Strom aus Wind- und Solarparks im Netz verfügbar, kann er durch strombasierte Technologien wie Wärmepumpen und Kältemaschinen zur Erzeugung thermischer Energie eingesetzt werden, die gespeichert und später genutzt wird. Gebäude und Quartiere agieren dann als regelbare Lasten. Sie übernehmen eine Rolle als Energiespeicher, aber auch als dezentrale Erzeuger, in dem sie zum Beispiel über Photovoltaikanlagen bei Bedarf Ökostrom ins Netz einspeisen. Verhält sich ein ganzes Gebäude konform zu den Zielen des Lastmanagements, nennt man es netzdienlich. In Zukunft wird Netzdienlichkeit zu einer zusätzliche Anforderung an Gebäude und Quartiere – neben Energie- und Kosteneffizienz, Ökologie oder dem Komfort für die Nutzer.

Die Publikation stellt derartige Konzepte vor. Auf 24 Seiten werden die Ergebnisse des Forschungsprojekts „Netzreaktive Gebäude" zusammengefasst, das im Rahmen der Forschungsinitiativen „EnOB – Forschung für Energieoptimiertes Bauen" sowie „EnEff:Stadt – Forschung für die energieeffiziente Stadt" von der Bundesregierung gefördert wurde. Zunächst wird dargelegt, wie Netzdienlichkeit quantifiziert werden kann, um anschließend aufzuzeigen, wie sich durch Lastmanagement der zeitliche Verlauf des Strombezugs oder der Stromeinspeisung durch Gebäude regeln lässt.

Ein weiteres Thema sind Lösungen auf Quartiersebene, mit dem Ziel, die Versorgungssicherheit zu gewährleisten und übergeordnete Stromnetze zu entlasten. Das entsprechende Lastma­nagement erfordert einen integrierten Planungsansatz, der alle Einflussfaktoren wie die vorhandene Siedlungs­struktur, die Qualität der Bebauung, Energieerzeuger für Strom, Wärme- und Kältebedarf, Speichermöglichkeiten und Verbraucher berücksichtigt. Praxisbeispiele zeigen, wie sich die Konzepte konkret umsetzen lassen. So wurde etwa für das lokale Stromnetz in der Kleinstadt Wolfhagen im Landkreis Kassel untersucht, inwieweit auftretende lokale Stromüberschüsse sinnvoll zur Wärmebereitstellung mit dezentralen Wärmepumpen genutzt werden können.

Die Publikation steht zum kostenlosen Download auf der Webseite des Bine-Informationsdienstes zur Verfügung (siehe Surftipps).

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