Je nach Witterung schwankt die Erzeugung von Solar- und Windenergie. Grünstrom muss also gespeichert werden. Die bekannteste Technologie dafür sind inzwischen Batterien, doch Elektrizität lässt sich auch in Wärme umwandeln und dadurch über längere Zeit nutzen. 500 Haushalte beteiligen sich dazu an einem Forschungsprojekt der Stadtwerke München (SWM).

Das Vorhaben „Intelligente Wärme München“ gehört zum Verbundprojekt C/sells. Bis 2020 werden verschiedene Arten von Wärmestromanlagen erprobt: elektrische Speicherheizungen und Wärmepumpen in Wohngebäuden sowie Kältemaschinen zum Beispiel in Kühlhäusern oder Supermärkten. Für die Energiewende spielt die Vernetzung von Wärme und Strom eine wichtige Rolle, denn die sogenannte Sektorkopplung macht die Nutzung von Ökostrom flexibler.

Münchner Haushalte können sich durch die Teilnahme am Projekt „Intelligente Wärme München“ aktiv an der Energiewende beteiligen. Die Grundidee: Strom soll genau dann in Wärme umgewandelt werden, wenn viel Solar- und Windstrom im Netz vorhanden ist. Das Stromnetz wird so stabilisiert. Die Steuerung der unterschiedlichen Anlagen geschieht über das sogenannte virtuelle Kraftwerk der Stadtwerke München. Es
vernetzt bereits Photovoltaik-Anlagen und Windräder sowie Stromverbraucher miteinander und wertet außerdem Wetterdaten sowie aktuelle Börsenpreise aus.

In einem ersten Schritt haben 500 Haushalte mit elektrischen Speicherheizungen intelligente Mess- und Steuertechnik bekommen. Nach dem Einbau haben die Kunden keinen weiteren Aufwand, vielmehr profitieren sie von einem höheren Wärmekomfort. Bisher sind Speicherheizungen nämlich eher unflexibel. Der Wärmebedarf wird einen Tag im Voraus geschätzt und die Heizung wird stets in der Nacht und am frühen Morgen aufgeladen. Wird es am nächsten Tag unerwartet kälter, gibt die Heizung nicht genug Wärme ab. Umgekehrt kann es in der Wohnung zeitweise auch einmal wärmer werden als nötig.

Steuerung einer Nachtspeicherheizung

Mit der neuen digitalen Technik können sich Speicherheizungen nicht nur dem aktuellen Stromangebot besser anpassen, sondern auch den Bedürfnissen der Bewohner. Dazu wird ein Teil der benötigten Wärme tagsüber statt nachts gespeichert. Die genauen Zeiten werden anhand mehrerer Faktoren bestimmt: Wettervorhersagen, Strompreisprognosen und einstellbaren Abwesenheitszeiten der Nutzer. So wird der Energiemarkt der nahen Zukunft simuliert, wenn immer mehr Ökostrom in die Netze eingespeist wird.

Die ersten Auswertungen der Versuche sind positiv. Ein Großteil der befragten Teilnehmer gab an, dass sich der Komfort erhöht habe. Und die Techniker der SWM konnten registrieren, dass pro Heizung mehrere Kilowattstunden Strom erfolgreich in die Zeit zwischen 10 und 16 Uhr verschoben wurden.

Möglich macht die flexible Steuerung digitale Technik. Jeder Haushalt erhielt einen neuen Stromzähler, eine sogenannte moderne Messeinrichtung. Die bisherigen funkgesteuerten Rundsteuerempfänger wurden gegen eine internetbasierte Freigabesteuerung ausgetauscht. Mit dieser Technik schaltet das virtuelle Kraftwerk der Stadtwerke München die Zeitfenster für das Beladen der Heizungen frei. In Zukunft wird es auf diese Weise auch möglich sein, ermäßigte Tarifzeiten abzurechnen und zwar viertelstundengenau. Bisher gelten Tarife für Speicherheizungen in der Regel für acht Stunden am Stück und nur in der Nacht. Durch die flexibleren Tarife profitieren Kunden von niedrigeren Börsenstrompreisen in Viertelstunden mit einem hohen Angebot von Solar- und Windstrom.

In den kommenden Heizperioden bis zum Winter 2020/21 wollen die Stadtwerke München und ihre Projektpartner schrittweise immer größere Strommengen zu passenden Zeiten in Wärme umwandeln und dazu auch die intelligente Steuerung von Wärmepumpen und Kältemaschinen einbinden.

Weitere Infos:
„Intelligente Wärme München“ der SWM
– C/sells Projekterklärung
Video zum Forschungsprojekt
Funktion von elektrischen Speicherheizungen
Funktion von Wärmepumpen