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„Stromeffizienz im Rahmen der Energiewende“

Vortrag im Rahmen des Energieeffizienz-Kongresses des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg

Heidelberg, den 23. Oktober 2014

Prof. Dr. Uwe LeprichInstitut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES)

2 [Leprich, 23. Oktober 2014, Heidelberg]

Die IZES gGmbH


1. Energiewende 2014 –die Stromwende als Herzstück


Quelle: nach U

BA 2012

Der Stromsektor ist besonders wichtig!


Quelle: E

xpertenkomm

ission 2014… und hier auch die Stromeffizienz!


Quelle: A

GE

B 2014

Die Entkopplung lässt noch auf sich warten


2. Stromeinsatz und Beheizungsstruktur

unter der Lupe


Stromverbrauch nach Anwendungen und Sektoren 2012

Quelle: eigene G

raphik auf Basis Johannes K

ochems


StromV 2008-2012 in D nach Verbrauchssektoren und Bedarfsarten

Quelle: A

GE

B 2013


Quelle: w

ww.bdew.de

Entwicklung der Beheizungsstruktur 1995-2012


Quelle: A

GE

B 2012

Beheizungsstruktur in Neubauten


3. Stromeffizienz und Stromwärme


a) Nachtspeicherheizungen


Strom, Wärme und Exergie

Generell: Stromeinsatz für Niedertemperaturwärme = Butter mit der Kreissäge schneiden

Quelle: IFE

U 2012


Lastprofil WärmestromQ

uelle: IZES

2013


Erzeugungslastgänge Wind und PV

Winter-Dunkel-flauten


Quelle: A

rrhenius 2013

Auf einen Blick: Wärmelast und Wind-/PV-Dargebot klaffen auseinander


Wer ist eigentlich auf die Idee gekommen, Nachtspeicherheizungen seien eine gute Speichermöglichkeit für überschüssigen

Wind- und Solarstrom??

Nachtspeicherheizungen sind zuallererst immer noch dadurch charakterisiert, womit

sie früher geworben haben: „Kohle per Draht“


b) Elektrische Wärmepumpen


Anzahl Wärmepumpen im bundesdeutschen Baubestand

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000

400.000

450.000

500.000

Wärmepumpen-Bestand 1978 bis 2011

Wasser

Luft

Sole Quelle: B

WP


Effizienz und Lastauswirkungen von Wärmepumpen bei niedrigen Außentemperaturen

Es hat sich gezeigt, dass die Arbeitszahlen von Luftwärmepumpen gerade bei niedrigen Außentemperaturen weit unter den Jahresarbeitszahlen liegen können.

Neben der Jahresarbeitszahl sollte bei einer energiewirtschaftlichen und ökologischen Bewertung von Wärmepumpen die Temperaturabhängigkeit der Lastanforderung (der jeweiligen Wärmepumpentypen) betrachtet werden.

Gerade dieses Phänomenen der Thermosensibilität (d.h. der Stromlaststeigerung pro Kelvin sinkender Außentemperatur) sollte bei der aktuellen Diskussion über den Einsatz von Wärmepumpen zum Ausgleich der FEE stärker beachtet werden.


‚Thermosensibilität‘ in Frankreich

Der französische Übertragungsnetzbetreiber RTE konstatiert seit Jahren eine steigende Stromnachfrage bei sinkenden Temperaturen.

Dieser Wert steigt aktuell jährlich um rund 70 MW / K – trotz stagnierender Installationszahlen von Stromdirektheizungen, jedoch bei einer zunehmenden Zahl v.a. von Luftwärmepumpen.

Quelle: R

TE 2012, S

32ff.


Wärmelastwirkungen in Süddeutschland


Daher: Vorsicht bei der weiteren Verbreitung elektrischer

Wärmepumpen eine sorgfältige Analyse der Rückwirkungen auf die

Strombereitstellung steht bislang aus!


c) Power-to-heat


Ein vernetztes Energiesystem – getrieben durch regenerativen Überschussstrom

Quelle: D

LR/IW

ES

/IFNE

2012


Stromüberschüsse aus FEE-Erzeugung?

Selbst an lastschwachen sommerlichen Samstagen mit dem Ausnahmefall gleichzeitig hoher Einspeisung von Wind und PV in den frühen Nachmittagsstunden erreichen die EE nicht die öffentliche Netzlast

In diesen Zeiträumen bestehen meistens nur geringe Heizwärmebedarfe.

Graphik IZE

S auf B

asis von Daten der E

PE

X


Ausfallarbeit durch Abregelung

0,40%0,34%

2013

550

0,41%

Quelle: B

NetzA 2013


Können wir mit dem Strom in 2014 wirklich nichts anfangen?


Es spricht nichts gegen den Einsatz von regenerativem Überschussstrom in bivalenten Heizsystemen

Quelle: IZE

S/TS

B 2014BHKW mit einem elektrischen Prozesserhitzer

im Normalbetrieb


4. Was kann die Politik tun?


Der Koalitionsvertrag weist die falsche Richtung


a) Verbot des Neuanschlusses von Nachtspeicherheizungen und

Umstellung des Bestandes


Ausstieg vom Ausstieg des Verbots!


b) Öko-Design-Richtlinie als Königsweg


Wat mutt dat mutt!


… auch wenn nicht alle Romantiker mitmachen


Der Koalitionsvertrag weist die Richtung


Fazit

Stromeffizienz ist ein zentraler Baustein der Energiewende

Vorsicht beim Stromeinsatz im Heizungsbereich: Die Verwendung von Strom in Nachtspeicherheizungen ist nach

wie vor klimapolitisch und energiewirtschaftlich unsinnig Die weitere Verbreitung von elektrischen Wärmepumpen ist im

Hinblick auf ihre Lastwirksamkeit sorgfältig zu analysieren Regenerativer Überschussstrom ist aktuell noch ein Phantom,

wird aber bei weiterem Ausbau der EE ein Faktor in bivalenten Heizsystemen

Eine effektive Klimaschutzstrategie kann nicht nur auf Beratung und Freiwilligkeit setzen: Nachtspeicherheizungen sind aus dem Verkehr zu ziehen Die Ökodesign-Richtlinie ist sukzessive zu verschärfen


Institut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES)

Altenkesselerstr. 17, Gebäude A166115 SaarbrückenTel. 0681 – 9762 840Fax 0681 – 9762 850

email: [email protected] www.izes.de

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