Smart Grid & Digitalisierung
Kurzstudie: Flexible Wärmepumpen im Verteilnetz
Wie können 6 Millionen Wärmepumpen (WP) in 2030 zur Entlastung des Stromverteilnetzes beitragen? Einerseits stellt ein starker Zubau von elektrischen Wärmepumpen in Kombination mit effizienten Wärmenetzen einen wichtigen Baustein für die Umstellung des deutschen Energiesystems dar. Auf der anderen Seite kann der zusätzliche Stromverbrauch von Wärmepumpensystemen und Heizstäben gerade in Bestandsgebäuden und in Kombination mit einer zunehmenden Anzahl bspw. von PV-Anlagen und Elektroauto-Ladestationen zu einer erhöhten Netzbelastung führen, und zusätzlichen Verteilnetzausbau erforderlich machen. Wärmepumpen bieten in Kombination mit Wärmespeichern eine flexible Leistungsverschiebung an, die ohne große Komforteinbußen in der Wärmeversorgung umsetzbar ist. So ist die Verschiebung des Strombedarfs hin zu Zeiten niedriger Netzlast möglich. Elektrische Wärmepumpensysteme können so also nicht nur eine Herausforderung für das Stromverteilnetz darstellen, sondern auch Teil der Lösung sein, neue Verbraucher in das Netz zu integrieren.
Lastmanagement im Smart Grid
Die volatile Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien erfordert eine intelligente Steuerung und dazu ein Kommunikationsnetz, das Erzeugung und Verbrauch miteinander verknüpft. Elektrische Anwendungen im Wärmesektor können dazu eingesetzt werden, den Stromverbrauch an die fluktuierende Erzeugung anzupassen. In Zeiten hoher Einspeisung von Erneuerbaren können Wärmepumpen zugeschaltet werden, um notwendige Last zu erzeugen. Wenn zu diesem Zeitpunkt kein Wärmebedarf besteht, kann die Energie thermisch gespeichert werden. Im entgegengesetzten Szenario, bei niedriger Erzeugung, kann der Wärmebedarf durch die gespeicherte Energie gedeckt werden. Die Lastverlagerung erfolgt durch einen kosten- oder netzoptimierenden Strombezug für die Wärmebereitstellung.
Sektorkopplung
Der Begriff Sektorkopplung hat sich in der energiepolitischen Diskussion etabliert und beschreibt die Verbindung effizienter, flexibler, sich aufeinander abstimmender Energiesysteme durch die Nutzung sauberen Stroms zum Zwecke der Dekarbonisierung - auf Erzeugungs- wie auf Verbrauchsseite. Der Energieträger Strom wird also im Zuge der Elektrisierung in zahlreichen Anwendungen zur Bereitstellung von Wärme, Kälte oder für den Transport verwendet werden.
Die Wärmepumpe ist die perfekte Technologie für die Sektorkopplung, denn:
• Wärmepumpen stoßen immer weniger CO2 aus. Sie sind klimafreundlicher als alle fossilen verbrennungsbasierten Heiztechnologien,
• Überschüssigen Öko-Strom können Wärmepumpen in Wärme umwandeln und speichern,
• Wärmepumpen sind die einzige Technologie, die ganzjährig und in großen Stückzahlen nachhaltig eine erneuerbare Wärmeversorgung garantieren kann.
• Wärmepumpen verbrauchen weniger Strom als andere Technologien und sind daher volkswirtschaftlich besonders günstig.
Wärmepumpen wandeln erneuerbaren Strom hocheffizient in Raumwärme um, wohingegen bei Umwandlung von Strom in Brennstoffe hohe Verluste entstehen
BWP-Position
Für eine effektive Sektorkopplung und zur Hebung der Lastmanagement-Potenziale der Wärmepumpe bedarf es der Schaffung eines entsprechenden Marktumfeldes:
Reform des Entgelte-, Abgaben- und Umlagensystems im Energiebereich
• Schnelle Umsetzung der vollständigen Haushaltsfinanzierung der EEG-Umlage Absenkung der Stromsteuer auf das rechtliche zulässige Minimum: Die Stromsteuer wurde eingeführt, um Energieeffizienz anzureizen. Heute verhindert sie jedoch die Steigerung der Energieeffizienz über die Sektorengrenzen hinweg und sollte daher auf das rechtlich zulässige Minimum reduziert werden. Europarechtlich ist nur ein Mindeststeuerbetrag von 0,1 ct/kWh bei nichtbetrieblicher Verwendung und 0,05 ct/kWh bei betrieblicher Verwendung vorgesehen.
Potenzial der zeitlichen Verschiebung der Nachfrage muss besser genutzt werden
• Breite Einführung bzw. Erhaltung von Vergütungsanreizen für netzdienliches Verbrauchsverhalten durch reduzierte Netzentgelte. Bei der Umsetzung der Verordnungsermächtigung in §14a EnWG darf es nicht zu einer Schlechterstellung von heutigen Wärmepumpenbesitzern kommen.
Innovationen erleichtern und Planbarkeit herstellen
• Keine Ausschließlichkeit der Kommunikation mit steuerbaren Verbrauchern über das SMGW. Bewährte Kommunikationslösungen müssen Anlagenherstellern und -betreibern auch nach dem Smart Meter-Rollout zur Verfügung stehen.
Ansprechpartner Politik
Dr. Björn Schreinermacher
Leiter Politik
Johanna Otting
Referentin Politik und Energiewirtschaft