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.
Heizungswärmepumpen müssen über einen Regler verfügen, der vier Betriebszustände abdeckt:
- Betriebszustand 1 (1 Schaltzustand, bei Klemmenlösung: 1:0):
Dieser Betriebszustand ist abwärtskompatibel zur häufig zu festen Uhrzeiten geschalteten EVU-Sperre und umfasst maximal 2 Stunden "harte" Sperrzeit. - Betriebszustand 2 (1 Schaltzustand, bei Klemmenlösungen: 0:0):
In dieser Schaltung läuft die Wärmepumpe im energieeffizienten Normalbetrieb mit anteiliger Wärmespeicher-Füllung für die maximal zweistündige EVU-Sperre. - Betriebszustand 3 (1 Schaltzustand, bei Klemmenlösung 0:1):
In diesem Betriebszustand läuft die Wärmepumpe innerhalb des Reglers im verstärkten Betrieb für Raumheizung und Warmwasserbereitung. Es handelt sich dabei nicht um einen definitiven Anlaufbefehl, sondern um eine Einschaltempfehlung entsprechend der heutigen Anhebung. - Betriebszustand 4 (1 Schaltzustand, bei Klemmenlösung 1:1):
Hierbei handelt es sich um einen definitiven Anlaufbefehl, insofern dieser im Rahmen der Regeleinstellungen möglich ist.
Für diesen Betriebszustand müssen für verschiedene Tarif- und Nutzungsmodelle verschiedene Regelungsmodelle am Regler einstellbar sein:
Variante 1: Die Wärmepumpe (Verdichter) wird aktiv eingeschaltet.
Variante 2: Die Wärmepumpe (Verdichter und elektrische Zusatzheizungen) wird aktiv eingeschaltet, optional: höhere Temperatur in den Wärmespeichern.
Optional kann die Raumtemperatur als Führungsgröße für die Regelung der Systemtemperaturen (Vor- bzw. Rücklauftemperatur) herangezogen werden. Eine Sperrung der Wärmepumpe durch einen Raumthermostaten in Abhängigkeit von der Raumtemperatur ist nicht ausreichend.
Warmwasserwärmepumpen müssen über einen Regler verfügen, welches mittels einer automatischen Ansteuerung eine Erhöhung der Warmwasser-Solltemperatur zum Zweck der thermischen Speicherung ermöglicht.
Schnittstellen-kompatible Systemkomponenten
Ein Hersteller kann für alle Systemkomponenten das SG Ready-Label beantragen, die folgende Voraussetzungen erfüllen:
- Sie müssen über eine Logik zur Ansteuerung von Wärmepumpen verfügen, die zwei oder mehrere der unter 2.1 definierten Betriebszustände für Wärmepumpen nutzt.
- Es müssen Unterlagen für die Modelle bzw. Baureihen vorhanden sein, die beschreiben, wie die Systemkomponenten einzustellen sind, um SG Ready fähige Wärmepumpen anzusteuern. Diese sind den Antragsunterlagen mit beizufügen.
- Die Regelfunktionen sind so einstellbar, dass sie die folgenden Mindestanforderungen erfüllen:
a) Sobald das Signal für die Sperre der Wärmepumpe (Betriebszustand 1) über den digitalen Eingang gesetzt wird, bleibt das Signal für mindestens 10 Minuten aktiv. Nach dem Abfall des Signals darf dieses frühestens nach 10 Minuten wieder aktiviert werden.
b) Eine vollständige Sperre der Wärmepumpe (Betriebszustand 1) darf maximal 2 Stunden anliegen.
c) Eine vollständige Sperre der Wärmepumpe (Betriebszustand 1) darf maximal 3 Mal pro Tag geschaltet werden.
d) Sobald das Signal für Anlaufempfehlung / Anlaufbefehl der Wärmepumpe (Betriebszustand 3/4) über den digitalen Eingang gesetzt wird, bleibt das Signal für mindestens 10 Minuten aktiv. Nach dem Abfall des Signals darf dieses frühestens nach 10 Minuten wieder aktiviert werden.
quelle: Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e. V