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OldBo
30.01.2023
Mit dem Smart Grid (intelligentes Stromnetz) kann mit einer speziellen Software eine "Lastverschiebung" vorgenommen werden.
Im Smart Grid der Zukunft werden alle Elemente intelligent verknüpft
 Im Smart Grid der Zukunft werden alle Elemente intelligent verknüpft
Quelle: Siemens AG
Das Netz wird intelligent
 Das Netz wird intelligent
Quelle: ABB
Die Belastung des deutschen Stromnetzes werden mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien erheblich zunehmen. Die Deutsche Energie-Agentur weist darauf hin, dass bis 2020 ca. 3.600 Kilometer Stromtrassen zusätzlich gebaut werden müssen, um den Strom aus den Winkraftanlagen von den Nord- und Ostseeküsten bzw. aus der Nordsee ("Offshore") in die Verbrauchszentren zu transportieren. Schon heute wird es schwierig, diese Trassen bei der Bevölkerung durchzusetzten.

Zusätzlich zu den neuen Stromspeichertechnologien wird man in der Zukunft nicht darum herumkommen, die Stromnetze intelligenter zu gestalten, um den Strom besser verteilen zu können. In den vergangenen Jahren mussten immer wieder Windkraftanlagen in den Windparks, besonders bei starkem Wind, komplett abgeschaltet werden, damit das Stromnetz lokal nicht überlastet wurde.

Mit dem Smart Grid (intelligentes Stromnetz) kann mit einer speziellen Software eine "Lastverschiebung" vorgenommen werden. Hiermit können elektrische Verbraucher (Lasten) in Gebäuden so gesteuert werden, dass sie dann über Smart Meter einschalten, wenn Photovoltaik-Module und Windkraftanlagen Strom im Überfluss erzeugen. Dadurch kann der Strom zu den Zeiten durch besondere Stromtarifes günstig angeboten werden. Umgekehrt wird der Strom bei Dunkelheit oder Windstille besonders teuer und es sinnvoll wird, elektrischen Geräte abzuschalten.

Grundlage dieser Technologie ist auch das Smart Metering.

SG Ready Label für Wärmepumpen
Smart Grid Ready Label - Wärmepumpe
 Smart Grid Ready Label - Wärmepumpe
Systemverbund mit SG Ready
 Systemverbund mit SG Ready
Quelle: cci Dialog GmbH
Energiemanagementsystem
 Energiemanagementsystem
Quelle: cci Dialog GmbH

SG Ready (Smart Grid Ready) steht für “Bereit für ein intelligentes Stromnetz”. Damit lassen sich Wärmepumpen, die mit dem Label versehen sind, mit einem intelligenten Stromnetz oder aber Smart Grid interagieren. Die Kennzeichnung solcher Wärmepumpen-Modelle erfolgt seit dem Jahr 2012 und wurde maßgeblich vom Bundesverband Wärmepumpe (BWP) und führenden Wärmepumpenherstellern vorangetrieben. Maßgeblich für die Einführung des Labels waren dabei zwei Entwicklungen. Der schnelle Ausbau der erneuerbaren Energien sowie die zunehmende Sektorenkopplung.

.Wärmepumpen sind lastvariable Verbraucher. Sie können durch aktive Hinzuschaltung Strom, der nicht in das lokale Netz gespeist werden kann, in Form von thermischer Energie speichern und diese zur Wärmebedarfsdeckung (Heizung und Trinkwassererwärmung) verwenden. Außerdem können sie auch gezielt abgeschaltet werden, um Verbrauchsspitzen abzumildern. Das Lastmanagement mit Wärmepumpen ist erprobt und energieeffizient, schafft eine Zusammenarbeit zwischen Strom- und Wärmesektor, verringert die Importabhängigkeit und trägt zum Klimaschutz bei.

Das SG Ready-Label hilft, Wärmepumpen zu identifizieren, die über eine definierte Schnittstelle zwecks Lastmanagement zur Netzdienlichkeit angesprochen werden können. Diese Schnittstelle kann von Netzbetreibern zur Steuerung des Geräts verwendet und/oder auch für die Steuerung einer Photovoltaikanlage eingesetzt werden, um ein möglichst hohen Eigenverbrauch zu leisten.

Seit 1. Januar 2023 schreibt die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) vor, dass Wärmepumpen über Schnittstellen verfügen müssen, über die sie automatisiert netzdienlich aktiviert und betrieben werden können. Hier wurde der Standard "SG Ready"(Smart Grid Ready) oder "VHPready" (Virtual Heat and Power Ready [Bereit für virtuelle Wärme und Strom]) geschaffen.

Für den Systemverbund aus Photovoltaik-Anlage und Wärmepumpe hat sich in der Praxis eine simple Relaissteuerung etabliert: Der PV-Wechselrichter signalisiert der Wärmepumpe über einen geschlossenen Relaiskontakt, dass ein "Überschuss" an selbsterzeugtem Solarstrom existiert. Die Einspareffekte durch die PV-Stromnutzung sind relativ gering. Auf Grund des fehlenden Stromspeichers haben Angebot und Bedarf eine geringe Schnittmenge.

Die Effektivität der PV-Stromnutzung verbessert sich, wenn ein Batteriespeicher hinzugefügt wird. Allerdings ist zur Energieeffizienzoptimierung unter Ausnutzung der gegenwärtigen technischen Möglichkeiten zwischen Wechselrichter und Wärmepumpenregler ein intelligenter Regelalgorithmus erforderlich. Eine solche Softwarekomponente lässt sich als integraler Bestandteil kostenoptimiert direkt im Wechselrichter oder in der Wärmepumpe realisieren.

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