Intelligente Steuerung von Wärmepumpen kann Netzengpässe reduzieren

Netzbetreiber und Stadtwerke wollen regionale Flexiblitäten intelligent nutzen, um Engpässe im Netz zu vermeiden. Dazu zählt auch die Steuerung von Wärmepumpen.

Nach der erfolgreichen Kooperation und den positiven Ergebnissen des gemeinsamen Projekts „HeatFlex“ weiten Bayernwerk Netz GmbH (Bayernwerk) und TenneT TSO GmbH (Bayreuth) das Projekt aus. Die Netzbetreiber freuen sich über drei neuen Projektpartner: die Regensburg Netz GmbH, die Stadtwerk Haßfurt GmbH sowie die SWW Wunsiedel GmbH. Künftig soll noch mehr lokale Flexibilität intelligent genutzt werden, um die dezentrale Energiewende erfolgreich zu machen. Außerdem werden weitere steuerbare, dezentrale Stromverbraucher und alternative Anwendungszwecke im Projekt untersucht.

„Die Energiewende findet in Bayern im regionalen Verteilnetz, also in den Netzen vor Ort, statt. Die nächste Phase rückt diese Netzebenen in den Mittelpunkt, denn wir erwarten in den kommenden Jahren eine steigende Anzahl von regionaler Flexibilität, wie zum Beispiel Wärmepumpen“, erklärt Dr. Egon Westphal, Technik-Vorstand des Bayernwerks. „Durch deren flexible Fahrweise können sie ihren Teil zum Gelingen der Energiewende beitragen.“ Gleichzeitig können die Kosten für die Allgemeinheit gesenkt werden, da das gesamte Stromnetz effektiver genutzt wird. Als regionaler Verteilnetzbetreiber ist sich das Bayernwerk seiner Bedeutung in einem zukünftigen dezentralen Energiesystem bewusst. „Wir stehen mit der dezentralen Flexibilität in unserem Netz dem Übertragungsnetzbetreiber als Partner zur Seite“, sagt Dr. Egon Westphal.

Wegen der zunehmenden dezentralen Einspeisung erneuerbarer Energien kommt es immer öfter zu Transportengpässen im Stromnetz. Um sie zu vermeiden, greifen die Übertragungsnetzbetreiber wie TenneT in die Erzeugung von fossilen Kraftwerken und von erneuerbaren Energien-Anlagen ein und sorgen dafür, dass der Stromtransport im Rahmen der Übertragungskapazität des Netzes liegt. Die Kosten hierfür lagen in den vergangenen Jahren bei deutlich über einer Milliarde Euro jährlich und werden über die Netzentgelte letztlich von den Stromverbrauchern getragen. Um solche Eingriffe zu reduzieren, sollen zukünftig auch die flexiblen Kapazitäten von kleinen, dezentralen Stromverbrauchern wie etwa Wärmepumpen genutzt werden.

Gesamtbild der Energiewende

„Die intelligente Steuerung von kleinsten, dezentralen Stromverbrauchern ist ein kleiner, aber wichtiger Baustein“, sagt TenneT-Geschäftsführer Tim Meyerjürgens, „denn mit vielen Puzzleteilen ergibt sich das Gesamtbild für die Energiewende.“ Letztlich ließen sich durch solche intelligente Maßnahmen Kosten einsparen, zukünftig zusätzlich nötiger Netzausbau könne reduziert und die Energiewende beschleunigt werden, ohne dass die Systemsicherheit gefährdet werde. „Das ist letztlich unser Ziel und unsere Aufgabe in einem System mit immer weniger zentralen Großkraftwerken“, erklärt Tim Meyerjürgens.

Seit November 2019 setzen die Projektpartner bereits erste konkrete Maßnahmen auf Basis der Ergebnisse aus dem Projekt „HeatFlex“ um: Die beim Bayernwerk angeschlossenen Wärmepumpen und Direktheizungen werden intelligent geschaltet, um präventiv Netzengpässe zu vermeiden. Hintergrund des Projekts „HeatFlex“ ist die Untersuchung der Wirksamkeit und Nutzung von kleinen, dezentralen Stromverbrauchern für den Netzbetrieb der Zukunft. Dezentrale Wärmepumpen und Direktheizungen sollen die systemstabilisierende Aufgabe von fossilen Kraftwerken teilweise übernehmen und dadurch auch CO2 einsparen. Durch die Nutzung der bereits bestehenden Rundsteuertechnologie sind keine zusätzlichen Investitionen erforderlich.

Weniger Schwankungen im Netz

Beide Netzbetreiber wollen mit diesem Projekt aufzeigen, wie durch Kooperation und Koordination innovative Wege beschritten werden können. Im Projekt wurde weiterhin festgestellt, dass sich durch intelligentere Schaltungen von Nachtspeicherheizungen und Wärmepumpen auch die Auswirkungen auf die Netzfrequenz reduzieren lassen könnten. Die Übertragungsnetzbetreiber in ganz Europa haben die Aufgabe, die Frequenz stabil bei 50 Hertz zu halten. Inwieweit hierbei auch steuerbare Verbrauchseinheiten zur Reduktion von Schwankungen beitragen können, soll mit der Verlängerung des Projektes untersucht werden.

Ein weiterer Fokus des Projektes liegt auf geeigneten regulatorischen Rahmenbedingungen für die aktive und gemeinsame netzdienliche Nutzung von dezentralen Stromverbrauchern.