Nur größer aus­ge­legte KWK garan­tiert Fle­xi­bi­liät

Feldtestanlage mit dem Dachs.
Feldtestanlage mit dem Dachs.

Inter­view mit Prof. Bernd Thomas, Hoch­schule Reut­lin­gen

Prof. Bernd Thomas. Fotos: Hochschule Reutlingen
Prof. Bernd Thomas. Fotos: Hoch­schule Reut­lin­gen

Ohne Spei­cher keine Ener­gie­wende. Dabei sind ther­mi­sche Spei­cher deut­lich güns­ti­ger als solche für elek­tri­schen Strom. Deshalb sollten ther­mi­schen Spei­cher durch eine intel­li­gente Ein­bin­dung prinmär selbst genutzt und darauf auf­bau­end für das ver­blei­bende Delta Bat­te­rie­spei­cher ein­ge­setzt werden. Kom­plett ohne Bat­te­rie­spei­cher wird man, so Bernd Thomas von der Hoch­schule Reut­lin­gen, nicht aus­kom­men. Jedoch könnten durch die best­mög­li­che Nutzung des Poten­ti­als der ther­mi­schen Spei­cher die Bat­te­rie­spei­cher kleiner und kos­ten­güns­ti­ger aus­fal­len.

Im Inter­view erklärt der Hoch­schul­leh­rer und Spe­zia­list für Tech­ni­sche Ther­mo­dy­na­mik sowie Wär­me­über­tra­gung zudem, wie ein fle­xi­bles System von Wär­me­er­zeu­gern und Spei­chern netz­dien­lich funk­tio­nie­ren könnte.

Welche Kom­po­nen­ten lassen sich in einem sol­cher­art opti­mier­ten Syxstem steuern und welche nicht?

Nicht steu­er­bar sind Pho­to­vol­taik und Solar­ther­mie, steu­er­bar hin­ge­gen sind Wär­me­pumpe und Block­heiz­kraft­werk. Wenn man Spei­cher inte­griert, gelingt die Steue­rung um so besser. Man muss sich das als eine Art Bau­kas­ten­sys­tem vor­stel­len, zu dem auch ein Spit­zen­last­kes­sel auf der steu­er­ba­ren und eine Solar­ther­mie­an­lage auf der nicht steu­er­ba­ren Seite gehören könnten. Dann muss man genau messen und danach das Sytem opti­mie­ren. Unsere Methode ist eine heu­ris­ti­sche. Wir können eine Pro­gnose der Ver­brauchs­da­ten abgeben und daraus den Wär­me­be­darf ein­stel­len.

Welche Spei­cher kämen dabei zum Einsatz?

Das sind ther­mi­sche Puf­fer­spei­cher auf Was­ser­ba­sis, die vom BHKW gespeist werden. In den letzten Monaten ver­su­chen wir auch, dieses Modell auf Wär­me­pum­pen zu über­tra­gen. Aller­dings ist der Was­ser­pei­cher hier eher ungüns­tig, da er von einer hohen Tem­pe­ra­tur­dif­fe­renz lebt. Und das mag wie­derum die Wär­me­pumpe nicht. Funk­tio­nie­ren würde es da, wo ich eine Beton­kern­ak­ti­vie­rung nutzen kann. Auf elek­tri­scher Seite setzen wir auf Lithium-Ionen-Batterien.

Wurde das schon prak­tisch erprobt?

Ja, in zwei Feld­test­an­la­gen. Ein BHKW von 1 kW in einem Ein­fa­mi­li­en­haus war aus wis­sen­schaft­li­cher Sicht lang­wei­lig, weil das BHKW zu klein und damit voll aus­ge­las­tet war. Es ist im Sep­tem­ber ange­sprun­gen und bis zum Früh­jahr durch­ge­lau­fen. Da war kein Platz für Fle­xi­bi­li­tä­ten. In einem Ein­fa­mi­li­en­haus mit Gewer­be­ein­heit hatten wir hin­ge­gen einen Dachs (Mini-BHKW von Markt­füh­rer Sen­er­Tec, d. Red.) instal­liert, der nur auf 3.500 Betriebs­stun­den jähr­lich kam. Da ließen sich deut­lich besser die Fle­xi­bi­li­tä­ten nutzen. An diesem Bei­spiel zeigt sich auch, dass man für die Fle­xi­bi­li­tä­ten solche Anlagen über­di­men­sio­nie­ren muss. Letzt­lich geht es dann auch darum, den KWK-Strom solch großer Anlagen selbst zu ver­brau­chen und nicht nur ein­zu­spei­sen.

Hierfür brau­chen wir einen Para­dig­men­wech­sel. Wir müssen bei der KWK weg von den 8000-Stunden-Dauerläufern. Sie sind kon­tra­pro­duk­tiv, da sie die Fle­xi­bi­li­sie­rung behin­dern. Wir brau­chen Anlagen, die größer bemes­sen sind und gerin­gere Lauf­leis­tung haben. Im kleinen KWK-Bereich wird die lange Lauf­zeit sogar noch geför­dert. Das muss sich ändern, wenn man in Fle­xi­bi­li­tät will. Die Leis­tungs­über­hö­hung muss also hono­riert werden

Gibt es über­haupt einen Markt für die aus­ge­steu­erte Mengen an Strom oder Wärme?

Sagen wir es so: Durch die Eigen­strom­nut­zung auch beim BHKW sind die Nutzer ein bißchen ver­wöhnt. Das rela­ti­viert sich derzeit. Als wir mit dem Projekt 2013 begon­nen haben, wurde pro­pa­giert, dass die Eigen­trom­nut­zung ja zu Lasten der Soli­dar­sys­teme ginge, weil die Infra­struk­tur ja dennoch auf­recht erhal­ten werden muss. Das hat sich mitt­ler­weile ein wenig rela­ti­viert. Trotz­dem erfolgt die Eigen­strom­nut­zung ohne Rück­kopp­lung zum umge­ben­den Ener­gie­sys­tem.

Um dies auf­zu­bre­chen, bräuch­ten wir varia­ble Strom­preise. Bisher ist die Eigen­nut­zung nur dadurch getrie­ben, um hohen Strom­be­zugs­preis zu ver­mei­den. Man müsste die Ener­gie­ver­sor­ger dazu bringen, dass sie varia­ble Strom­ta­rife anbie­ten. Darauf könnten wir mit unserer Steue­rung reagie­ren. In einem Ver­sor­gungs­ge­biet könnte man das so steuern, dass für Kommune oder Quar­tier eben­falls ein Nutzen ent­steht. Bisher jedoch reagie­ren wir nur auf Eigen­be­darf.

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Das Thema wird auch dis­ku­tiert auf der VDI-Konferenz „Smart-Energy: Prosumer im Umfeld von Markt, Technik und gesetz­li­chem Rahmen“ am 15. und 16. Novem­ber 2017. Dazu gehören die fol­gen­den Punkte:

· Heu­ris­ti­sches Opti­mie­rungs­ver­fah­ren zur Steue­rung von dezen­tra­len Ener­gie­sys­te­men
· Strom­op­ti­mier­ter Betrieb von BHKW durch intel­li­gen­tes Manage­ment des Wär­me­spei­chers
· Eigen­strom­op­ti­mie­rung von BHKW-PV-Batterie-Systemen
· Strom­preis­op­ti­mier­ter BHKW-Betrieb mit voll­stän­di­ger Nutzung der BHKW-Wärme

Das Pro­gramm der Ver­an­stal­tung findet sich hier.

Ange­mel­det werden kann sich hier.

enwipo​.de wird umfang­reich von der Kon­fe­renz berich­ten.


Was beim Zapfen aus einem Warmwasserkombi-Speicher pas­siert, beschrei­ben die Energieblogger-Kollegen von Eco­quent Posi­ti­ons hier.