Forschung: Quartiere zu 80 Prozent mit Erneuerbaren versorgt

12.04.2021 | 10:14

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Im kürzlich abgeschlossenen Forschungsprojekt „Wind-Solar-Wärmepumpenquartier“ hat das Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) untersucht, wie sich durch die Nutzung von thermischen und elektrischen Speichern in Verbindung mit Wärmepumpen der Anteil erneuerbarer Energien in Wohnquartieren erhöhen lässt.

Örtlicher Verbrauch hilft dem Stromnetz

Wenn Strom aus erneuerbaren Energien regional verbraucht wird, muss er nicht über lange Distanzen transportiert werden. Dadurch werden die Stromnetze entlastet. Ein Teil des Verbrauchs kann in Wohnquartieren stattfinden, wo der Strombedarf durch E-Autos und Wärmepumpen, die Strom in Heizenergie umwandeln, in Zukunft ansteigen wird.

Zwei bestehende Wohnquartiere, eines in Niedersachsen, eines in Bayern, wurden dazu komplett in Sachen Strom- und Wärmebedarf und -erzeugung vermessen, ebenso wie die Erträge der Solarstromanlagen in den Siedlungen und die Erträge von Windenergieanlagen aus der Region.

80 Prozent aus erneuerbaren Energie möglich

„Im Ergebnis zeigte sich, dass man durch eine gut gewählte Betriebsführung einen sehr hohen regionalen Deckungsgrad mit erneuerbaren Energien erreichen kann, der die Marke von 80 Prozent überschreitet“, sagt Dr. Tobias Ohrdes, Leiter der ISFH-Arbeitsgruppe Elektrische Energiesysteme.

Mehr als 60 Prozent des Stromes können den Simulationen nach direkt durch Wind- und Photovoltaikstrom gedeckt werden. Durch Batteriespeicher und eine intelligente Steuerung der Wärmepumpen können weitere 20 Prozent des Strombedarfs lokal mit Wind und Sonne gedeckt werden. Wird der Wärmepumpenbetrieb im gesamten Quartier untereinander koordiniert, erhöht sich die erneuerbare Versorgung gegenüber einem unkoordinierten Betrieb um weitere vier Prozentpunkte.

Wärmepumpen-Bedarf stimmt gut mit Windkraft überein

Zu bedenken sind für die Ergebnisse allerdings die Bedingungen bei Windparks, deren Strom je nach Gegebenheiten direkt ins Mittelspannungsnetz eingespeist und damit nicht per se für den regionalen Bedarf genutzt wird. „Für die regionale Nutzung der Windenergie spricht, dass ihre Erzeugung im Jahresverlauf meist gut mit dem Bedarf von Wärmepumpen in Gebäuden übereinstimmt“, so Ohrdes.