„Smarter“ Betrieb von Wärmepumpen entlastet Stromnetz

Wie gut funktioniert in Stromversorgungssystemen das Zusammenspiel mit vielen dezentralen Wärmepumpen? Dieser Frage ist die Internationale Energieagentur (IEA) in einem dreijährigen Forschungsprojekt nachgegangen. An ingesamt 28 Standorten in Dänemark, Schweden, Österreich, den Niederlanden und in Deutschland haben sich Wissenschaftler mit dem flexiblen und stromnetzdienlichen Betrieb von Wärmepumpen befasst.

Erkenntnis für die Praxis: Aus den Ergebnissen lassen sich „Best Practices für für den technischen Betrieb und den regulatorischen Rahmen ableiten“, teilt das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) mit. Das Kassler Einrichting war zusammen mit Freiburger dem Schwesterinstitut für Solare Energiesysteme ISE von deutscher Seite her an dem Projekt beteiligt.

„Wärmepumpen passen gut in ein klimaneutrales Energiesystem, denn sie lassen sich so betreiben, dass sie sich nach dem Stromangebot richten. Durch eine zentrale netzdienliche Steuerung können sie sich einschalten, wenn Sonne und Wind ausreichend Strom liefern“, sagt IEE-Forscher Dietrich Schmidt. „Damit tragen sie zur Glättung von Last- und Erzeugungsspitzen im Stromnetz bei. Diese Flexibilität ist ein wichtiger Bestandteil für ein künftiges Energiesystem“, schlussfolgert der Fachmann für thermische Energiesystemtechnik.

Rahmenbedingungen für Geschäftsmodelle

Wie ein netzdienlicher Betrieb von Wärmepumpen sich gestaltet und welche Effizienzgewinne dadurch möglich sind, zeigen die beiden Fraunhofer-Insitute an Projektbeispielen in Berlin, Mannheim, Rosenheim, Neuburg an der Donau, Stuttgart und Karlsruhe auf. In Karlsruhe etwa seien Mehrfamlienhäuser aus den 1960er Jahren energetisch saniert und mit Photovoltaik, Wärmepumpen und Speichern ausgestattet worden. Im Ergebnis seien die CO2-Emissionen um 28 Prozent gesunken.

Gegenstand des internationalen Forschungsprodjektes waren auch die unterschiedlichen Rahmenbedingungen für die Geschäftsmodelle in den verschiedenen europäischen Ländern: „In Dänemark und Schweden haben bereits sehr viele Haushalte eine Heizung mit Wärmepumpe. Aus den dortigen Erfahrungen lässt sich ableiten, wie flexibel der Heizungssektor funktionieren kann“, berichtet Axel Oliva vom Fraunhofer ISE. „Fallbeispiele aus den Niederlanden zeigen besonders eindrucksvoll, wie ein smarter Betrieb von Wärmepumpen Lastspitzen im Netz reduzieren kann.“

Im flächendeckenden Austausch alter Heizungssystemen sehen die Experten großes Potenzial für zusätzliche Flexibilitäten im Stromsektor. „Die Sorge, dass der Betrieb von Wärmepumpen das Stromnetz überlastet, ist unbegründet, wenn diese netzdienlich gesteuert werden“, resümiert Axel Oliva.

Die Ergebnisse sind in den Veröffentlichungen des IEA HPT Annex 57-Projekts dokumentiert.