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Power to Heat OWL: Erneuerbare Energien flexibel nutzen

In OWL wurde eine technisch einfach zu übertragende Möglichkeit entwickelt, um elektrische Heizsysteme in Privathaushalten, wie zum Beispiel Nachtspeicherheizungen, zeitlich zu flexibilisieren. Mit dem Verfahren können die Heizanlagen zu einem gewissen Teil an die schwankende Stromproduktion aus Erneuerbaren Energien angepasst werden. So kann grüner Überschussstrom sinnvoll genutzt und das Stromnetz entlastet werden.

Um das Stromnetz stabil zu halten, müssen Stromproduktion und -verbrauch stets im Gleichgewicht stehen. An windreichen und sonnigen Tagen kann es vorkommen, dass mehr Strom produziert wird als abgenommen werden kann. Um dann die Balance im Stromnetz aufrecht zu erhalten, wird aktuell die Stromproduktion aus Windenergie- und PV-Anlagen einfach abgeregelt. Grund dafür ist der mangelnde Ausbau der Übertragungsnetze, die somit den Überschussstrom aus Kapazitätsgründen nicht einfach an Regionen weiterleiten können, die den Strom nutzen könnten. Diese Tendenz nimmt zurzeit mit dem Ausbau Erneuerbarer Energien deutschlandweit zu.

Fortschrittsmotor Klimaschutz:

  • Erschließung von Lastverschiebepotenzial im Wärmesektor
  • Lösung mit einfachen technischen Mitteln
  • Beitrag zur Stabilität des Stromnetzes

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Foto: Westfalen Weser Netz

In der Leitstelle der Westfalen Weser Netz laufen alle Informationen zur aktuellen Stromproduktion und dem Stromverbrauch der Region zusammen um eine fortlaufende Versorgungssicherheit der Kunden mit Strom zu gewährleisten. Von hier werden auch die Rundsendesignale für die elektrischen Heizungen ins Netz geschickt.



Stromlasten an die Grünstromproduktion anpassen

Anstatt die Stromproduktion Erneuerbarer Energien an windreichen Tagen abzuschalten, verfolgt man im Projekt „Power to Heat OWL“ einen anderen Lösungsansatz, um die Balance im Stromnetz wieder herzustellen. Hier wurde eine intelligente Steuerung für elektrische Heizsysteme in Privathaushalten entwickelt. Mit geringem Hardware-Aufwand ermöglicht diese, die elektrische Last abhängig von der Ökostromerzeugung zu steuern. Wenn also viel Ökostrom produziert wird, bekommt das Heizsystem ein Signal und kann so den günstigen Überschussstrom nutzen, um beispielsweise die Pufferspeicher wieder mit Wärme zu füllen.

Flexibilisierung von Bestandsanlagen mit einfachen Mitteln

Da ein deutlicher Zusammenhang der niedrigsten Börsenpreise mit einem Überangebot regenerativer Energien im Netz besteht, bietet es sich an, den Börsenstrompreis als Indikator für eine hohe Grünstromerzeugung zu nutzen. In einem Feldversuch wurde im Projekt erstmals die direkt börsenpreisabhängige Schaltung von verschiedenen Typen elektrischer Heizungen in Privathaushalten durchgeführt. Zur Übertragung der Schaltzeiten wird die kostengünstige und bewährte Rundsteuertechnik verwendet, die Energieversorgungsunternehmen ermöglicht den Stromverbraucher fernzusteuern und flexibel anzupassen. Dieser einfache Ansatz zur Optimierung des Lastmanagements ermöglicht die Flexibilisierung der bestehenden Heizsysteme, ohne dass diese dafür regelungstechnisch verändert werden müssen.

Sektorenkopplung für ein stabiles Stromnetz

Erste Ergebnisse des Feldversuchs belegen, dass abhängig vom Heizungssystem bis zu 70 Prozent der Heizlast auf Zeiten mit hoher erneuerbarer Stromproduktion verschoben werden konnte. Das ist besonders positiv zu werten, da gerade im Wärmesektor ein nennenswertes Potenzial zur Lastverschiebung und damit ein wichtiger Beitrag zum Gelingen der Energiewende schlummert. Aber auch die Kunden profitieren. Durch die Bereitstellung flexibler Lasten bieten Sie eine netzdienliche Leistung an und erfreuen sich im Gegenzug an günstigeren Strombezugskosten.


Foto: WestfalenWIND Strom

"Wir bei WestfalenWIND Strom haben das Ziel, unseren erneuerbar produzierten Strom optimal einzusetzen. Überschüssige Energie kann unter anderem in den Wärmesektor fließen. Die Nutzung der Speicher im Wärmesektor ist viel kostengünstiger als der Aufbau von Batteriespeichern. Das Projekt Power to Heat OWL bietet dafür gute Ansätze und optimistische Aussichten für weiterführende Projekte."

Dipl.-Ing. Johannes Lackmann, Geschäftsführung Technik, WestfalenWIND Strom GmbH



Partner und Förderer


Partner:
  • Universität Paderborn - Kompetenzzentrum für nachhaltige Energietechnik
  • WestfalenWIND Strom GmbH
  • Westfalen Weser Netz GmbH
  • Energie Impuls OWL e.V.
Förderer:
  • Andere Förderung