Wärmepumpe und Pufferspeicher kombinieren: Wärme bevorraten und Netze entlasten
Wenn die Sonne scheint, sammeln Sonnenhäuser (SH) überschüssige Solarenergie und lagern sie als Wärme in Pufferspeichern ein, wo sie dann für das Gebäude bei Bedarf auf Abruf zur Verfügung steht. Grundsätzlich gilt das für beide Klassen von Sonnenhäusern: das SH mit Solarthermie sowie das SH mit PV und Wärmepumpe.
Im Einzelfall ist es definiert durch die Witterungslage und die Größe desjeweiligen Speichers, aber grundsätzlich sind Sonnenhäuser damit auch über einen längeren Zeitraum unabhängig. Das Sonnenhaus-Institut e. V. (SHI) wies im vergangenen Jahr in einer Pressemitteilung explizit darauf hin, dass Sonnenhäuser durch ihre autarken Qualitäten nicht nur den Bewohnern Freude machen, sondern auch die Stromnetze entlasten können.
Pufferspeicher maßgeblich wichtig
„Ohne Speicher geht es nicht“, so zweiter Vorsitzender Rainer Körner, weil sonst in Spitzenzeiten der Zugriff auf die Netze kritisch werde. Die Kombination von Wärmepumpe und Pufferspeicher ist sehr „netzdienlich“ zu sehen, weil durch die Fähigkeit zur Lastverschiebung eine wertvolle Entlastung der Netze möglich wird.
Dass lokale Stromspeicher für diese Aufgabe weder zielführend noch bezahlbar sind, stellte das SHI in diesem Zusammenhang auch klar: Gebäude benötigen die meiste Energie in Form von Wärme und schon von daher ist es ein logischer Weg, diese Energie auch als Wärme zu speichern.
Genau zu diesem Ergebnis kam jetzt ein länderübergreifendes Forschungsprojekt der Internationalen Energieagentur (IEA) nach Abschluss einer dreijährigen Studie an 28 Orten in fünf europäischen Ländern. Aus Deutschland waren die Fraunhofer-Institute IEE (Kassel) und ISE (Freiburg) beteiligt.
Ausgleich des Energiesystems
In einer Pressemitteilung des IEE heißt es, Wärmepumpen sorgen „für einen Ausgleich des Energiesystems und können das Stromnetz unterstützen: Denn Wärmepumpen können auf die Schwankungen in der Stromerzeugung aus Wind und Sonne reagieren. Da sich Wärme besser als Strom speichern lässt, können die Anlagen mit einem Wasserspeicher kombiniert auf Vorrat heizen, wenn ausreichend Strom im Netz bereitsteht und dieser besonders preisgünstig ist.
Lesen Sie dazu auch: So funktioniert ein unterirdischer Pufferspeicher in der Praxis
Andersherum schaltet sich die Wärmepumpe ab, wenn wenig Energie aus Sonne und Wind zur Verfügung steht. Damit wird der Netzbetrieb besser planbar und steuerbar und der Verbraucher profitiert von Preisschwankungen im Strommarkt.
Günstigere Stromtarife möglich
Der Vorstand des Sonnenhaus-Institut e. V. sieht sich gerade auch im letzten Punkt der Aussage bestätigt, denn in auch hier gab es 2023 schon einen entsprechenden Ausblick auf flexible Stromtarife. Kraftwerksexperte Michael Hövel vom SHI hatte den Aspekt vorweggenommen, wenn Wärmepumpen-Sonnenhäuser zukünftig per Smart Meter in sonnenarmen Phasen auf günstigen Windstrom zugreifen können. Dieser kann dann, sogar nachts, in Wärme umgewandelt und bei Bedarf im Pufferspeicher bevorratet werden. Hövel:
„Die Stärke und Flexibilität unseres autarkiebetonten Ansatzes wird damit um einen ganz neuen Aspekt erweitert.“
Konkret schreibt das IEE in seiner aktuellen Mitteilung zu diesem Aspekt: „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. Damit tragen sie zur Glättung von Last- und Erzeugungsspitzen im Stromnetz bei. Diese Flexibilität ist ein wichtiger Bestandteil für ein künftiges Energiesystem“.
