Wärmebedarf von morgen - datenbasiert geplant
Autoren: K. Rieck, K. Dabrock, N. Pflugradt, J. Weinand
Es wird erforscht, wie sich eine großflächige Vollelektrifizierung durch Wärmepumpen, Dachflächen-PV, Batteriespeicher und Energiemanagement auf den Netzstrombedarf des deutschen Wohngebäudebestands auswirkt. Dabei wird untersucht, welche Gebäudeeigenschaften einen Einfluss haben und welche Potenziale und Herausforderungen sich für die Endkunden und Netzbetreiber in Deutschland ergeben können.
Struktur und Methode der Studie
Wie wird es erforscht?
- Es wird ein repräsentativer Datensatz aus 10.000 zufällig gewählten, lokal verteilten deutschen Wohngebäuden erstellt und validiert.
- Jedes Gebäude wird mit dem Bottom-Up-Gebäudesimulationstool ETHOS.HiSim in 15-minütiger Auflösung simuliert.
- Dadurch werden gebäudespezifische Ganzjahreslastprofile berechnet sowie Jahresendverbräuche, Netzbezüge, Netzeinspeisungen und Selbstversorgungsraten.
- Es wird der Einfluss von voller Dachflächen-PV-Nutzung, Batteriespeicher und Energiemanagement auf den netzbezogenen Energiebedarf untersucht im Vergleich zum Szenario ohne PV-Nutzung.
- Der Einfluss von Gebäudetyp, Alter, Wohnfläche und Dachflächen-PV-Potenzial wird aufgezeigt.
Tagesmittelwerte der Netzstrombezüge und -einspeisungen von Einfamilienhäusern unterschiedlicher Baujahrklassen im Vergleich zum Szenario ohne PV-Nutzung.
Was ist der Nutzen für die Gesellschaft?
- In der Literatur wird oftmals ein großflächiger Einsatz von PV-unterstützen Wärmepumpen empfohlen.
- Diese Studie zeigt einerseits das Potenzial hoher Selbstversorgungsraten für Hauseigentümer, insbesondere bei Einfamilien- und Reihenhäusern.
- Andererseits werden die Herausforderungen für Netzbetreiber deutlich: hohe Stromlasten im Winter, hohe Einspeiselasten im Sommer sowie im Jahresmittel um rund 40 % geringere Netzbezüge.
- Dies unterstreicht den Handlungsbedarf für Netzausbau und die Anpassung zukünftiger Netzentgeltregelungen.