Kann ein Stromspeicher die notwendige elektrische Antriebsleistung für eine Wärmepumpe komplett aufbringen?
Eine Wärmepumpe erfordert keine hohen Leistungen, sondern ist eher ein Dauerverbraucher, der relativ geringe Leistungen benötigt. Im Neubau liegt man da in der Regel zwischen 1 und 1,5 kW. In Bestandsgebäuden mit großen Wärmepumpen sind es höchstens 5 bis 6 kW Leistung. Das kriegt jeder gebräuchliche Stromspeicher ohne Probleme hin.
Wie funktioniert die Steuerung bzw. „Abstimmung“ zwischen PV-Anlage, Stromspeicher, elektrischer Wärmepumpe und elektrischen Verbrauchern im Haus?
Bei einem herkömmlichen PV-System läuft das eher unkoordiniert ab: Der Speicher nimmt die überschüssige Energie aus der PV-Anlage auf. Kommt eine Wärmepumpe oder ein Elektroauto dazu, greifen diese Verbraucher die Energie immer mit der maximalen Leistung ab, wenn sie sie benötigen. Eine sinnvolle Lösung ist ein Energiemanagement-System, denn darüber lassen sich die Verbraucher priorisieren. Das bedeutet, der Nutzer kann genau steuern, wann und wie der Speicher, die Wärmepumpe und das Elektroauto mit Solarstrom versorgt werden. Über einen Energiemanager kann ich beispielsweise dafür sorgen, dass bei PV-Überschuss höhere Temperaturen im Warmwasserspeicher vorgehalten werden – also 60 °C statt 50 °C. Dadurch muss möglicherweise erst am nächsten Tag wieder das Wasser aufgeheizt werden und nicht mehr am gleichen Tag durch grauen Netzstrom. Das ist dann tatsächlich solaroptimiertes Warmwasser.
Wie gestaltet sich typischerweise das Energie- und Lademanagement (HEMS) in einem „Plusenergiehaus“, wenn zusätzlich ein Konzept zur E-Mobilität integriert sein soll?
Ein „Plusenergiehaus“ sollte ja möglichst elektrifiziert aufgebaut sein, also idealerweise mit Wärmepumpe und Fußbodenheizung, einem E-Mobilitätskonzept, einer kontrollierten Wohnraumlüftung – alles betrieben von einer PV-Anlage mit Stromspeicher. Mit dem Energiemanagement-System werden diese Komponenten überwacht und nach eigenen Präferenzen priorisiert. Oft ist es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit sinnvoll, zuerst das Elektroauto zu laden, wenn PV-Überschuss vorhanden ist. Generell sollte das System so ausgelegt sein, dass möglichst viel Solarstrom direkt im Haushalt verbraucht wird und der Rest fließt dann in die Wärmepumpe und in den Stromspeicher.
Was verbirgt sich hinter der Abkürzung „V2H“?
„V2H“ bedeutet „Vehicle-to-Home” – also das Speichern von Solarstrom in einem Elektroauto, der bei Bedarf wieder in den Haushalt abgegeben wird. Das wird in der Zukunft möglicherweise ein Thema werden, aktuell gibt es hier allerdings noch einige offene Punkte, die regulatorisch noch nicht geklärt sind. Bei „Vehicle-to-Home“ lässt sich beispielsweise nicht verhindern, dass eventuell Netzstrom, der ins Auto geladen wurde, wieder zurück ins Netz fließt. Das ist hierzulande verboten, wenn man eine EEG-Anlage verwendet. Elektroautos haben extrem viel Kapazität, was dann auch nützlich sein kann, um den Solarstrom zwischenzuspeichern. Dann muss aber auch planbar sein, wann das Auto Zuhause steht und wann es unterwegs ist. Wir glauben, dass es in der Zukunft zu einem Zusammenspiel von Heimspeichern und E-Autos als Speicher kommen wird – das kommt aber dann sehr auf den jeweiligen Anwendungsfall an.
Welche Rolle werden Stromspeicher, in Verbindung mit PV-Anlagen, Wärmepumpen und E-Mobilität, zukünftig in den sogenannten „Smart Grids“ spielen können?
Stromspeicher übernehmen eine zentrale Aufgabe. Sie sind Dreh- und Angelpunkt eines „Smart Grids“, da sie Erzeugung und Bedarf zeitlich voneinander entkoppeln – in Kombination mit einem sinnvollen Management der Erzeugungsspitzen. Die Spitzen werden mit einem Speicher aufgefangen und später wieder in das intelligente Energienetz gegeben. Über den Speicher kann dann auch die Frequenz in einem abgeschlossenen System gehalten werden. In einem „Smart Grid“ sind die Stromspeicher quasi der Energiemarktplatz, der sämtliche Erzeuger und Verbraucher zusammenbringt, ohne dass man das mit großem Aufwand ausregeln müsste. Diese und weitere Aufgaben übernimmt der Stromspeicher als zentraler Baustein. Was dabei aber zu beachten ist: Der Batteriespeicher muss bei diesen Anwendungen auf alle Anforderungen extrem schnell reagieren, also stellt die Reaktionsgeschwindigkeit des Speichers für diese Aufgaben eine extrem wichtige Maßzahl dar.
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