Erneuerbare Energien

Das Aufbauprogramm für Wärmepumpen ...

Donnerstag, 12.01.2023

Die PV-Anlage kann auch durch Dienstleister installiert und betrieben werden, so dass es zu keinen erhöhten Investitionen für die Hausbesitzer kommt.

Um insbesondere in den Nachtstunden, das heißt, wenn kein PV-Strom verfügbar ist, eine zusätzliche Belastung des Stromnetzes und den Verbrauch ggf. fossil erzeugten Stroms zu vermeiden, ist zudem zu fordern, dass PV- bzw. PVT-Wärmepumpensysteme über einen thermischen und/oder elektrischen Speicher verfügen. Dieser Speicher muss so dimensioniert sein, dass er – ggf. in Verbindung mit der thermischen Gebäudemasse – eine Deckung des Wärmebedarfs bei den Auslegungsbedingungen für die Raumheizung über einen Zeitraum von zum Beispiel mindestens 14 Stunden ermöglicht.

Die Erzeugung des zusätzlichen Stromverbrauchs durch PV- bzw. PVT-Anlagen vor allem im Sommerhalbjahr ist jedoch nicht ausreichend. Eine zeitlich fein aufgelöste Emissionsbilanzierung des durch den Wärmepumpenausbau ausgelösten, zusätzlichen Strombedarfs sollte inkl. Vorkettenemissionen durchgeführt werden: Entscheidend ist, mit welchen Emissionen der Strom zum Zeitpunkt des jeweiligen Verbrauchs erzeugt wird. Hierauf zielen der zweite und dritte in dem Eckpunktepapier vorgeschlagene Ansatz ab. Ein zum zweiten Ansatz vergleichbares Verfahren könnte auch für die E-Mobilität eingeführt werden.

b. Verbrauch und Produktion der benötigten erneuerbaren Strommenge während der Heizsaison im Gleichgewicht halten

  1. An das Stromnetz angeschlossene Wärmepumpen sollten bei einem Energieerzeuger angemeldet werden, auch wenn sie keinen Wärmepumpentarif haben. Sie sollten über einen eigenen Unter-Stromzähler verfügen, aber über den gemeinsamen Gesamtzähler abgerechnet werden, damit möglichst viel PV- bzw. PVT-Strom direkt genutzt wird. Mit der Anmeldung wird der mit einem anerkannten Verfahren berechnete Stromverbrauch in den Monaten Dezember und Januar mitgeteilt.

  2. Die Energieversorger sollten verpflichtet sein, für diesen zusätzlichen Stromverbrauch die zusätzliche erneuerbare Stromproduktion, wie zum Beispiel Windkraft oder CO2-arme KWK (z. B. mit zertifiziertem Biogas aus Rest- und Abfallstoffen), in der Summe in diesen beiden Monaten aufzubauen. Bei dem Ausbau ist zu überwachen, dass ein zusätzlicher Strombedarf und die Produktion von EE-Strom in Deutschland im Mittel geographisch in vergleichbarem Maße geschehen, um aktuell nicht leistbare Stromübertragungen zu vermeiden. Andernfalls müssten entsprechende regulatorische Einschränkungen getroffen werden. Der Aufbau der entsprechenden neu zugebauten Stromproduktion sollte innerhalb einer angemessenen Frist erfolgen. Bei Energieversorgern, die diese Verpflichtung nicht erfüllen können oder wollen, sollte ein Wärmepumpenanschluss nicht möglich sein.

  3. Wie bei Wärmepumpentarifen bekommen die Energieversorger Zugriff auf die Smart Grid Ready (SG ready)-Schnittstelle der Wärmepumpe für flexible Anreize und Sperrzeiten, um Bedarfs- und Produktionsspitzen zu vermeiden. Für ein weiter verbessertes Lastmanagement sollten Wärmepumpen zukünftig mit einem prädiktiven Energiemanagement ausgestattet sein, das auf zeitlich fein aufgelöste Strom-Preis-Signale des Energieversorgers reagiert, welche zur korrekten, das heißt emissionssparenden Verhaltensweise animieren. Neben lokal installierten Energiemanagern können Cloud-Lösungen, zum Beispiel als Angebot der Energieversorger oder des Messdienstleisters, für eine schnelle und leistungsfähige Umsetzung sorgen [6].

  4. Analog zum Anschluss an Wärmenetze könnten Stromversorger bei Wärmepumpenanschluss ihren Tarif auch bei Privathaushalten in Abhängigkeit von der maximalen Bezugsleistung gestalten, mit der Möglichkeit, bei Überschreiten des vertraglich vereinbarten Werts die Leistungsaufnahme von Wärmepumpe und elektrischem Heizstab über die SG ready-Schnittstelle zu reduzieren.

c. Wärmepumpen-KWK-Kombinationen als effiziente Ausgleichselemente

Nur bei massiv reduziertem Gasbedarf durch effiziente Nutzung ist die Umstellung auf grünen Wasserstoff realistisch und wirtschaftlich: Das direkte Verbrennen von Wasserstoff in einem Gaskessel verursacht gegenüber einer Wärmepumpenheizung einen mindestens fünfmal größeren Flächenbedarf für Solar- oder Windkraftanlagen (die Produktion von H2-Gas mit EE-Strom erfolgt mit ca. 70 Prozent Wirkungsgrad. Die Jahresarbeitszahl einer qualitätsgesicherten Wärmepumpe beträgt ca. 3,5 bis 4,5. Selbst bei einer Absorptions-Wärmepumpe ist das Verhältnis ungünstig: Der COP beträgt ca. 170 Prozent, d. h., aus 1 kWh EE-Strom bekommt man letztlich 1,2 kWh Wärme im Vergleich zu 3,5 bis 4,5 kWh bei einer Kompressor-Wärmepumpe). Dennoch wird in zukünftigen Wärmeversorgungsszenarien Wasserstoff als Ausgleichselement benötigt, aber effizient genutzt, insbesondere in KWK-Anlagen.

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