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Thema 2

Auszug aus

 

Energie-flexible Gebäude – Potenzial, Anwendung, Zukunft

Autoren Armin Knotzer, Tobias Weiß

 

Entscheidend für die Reduktion der CO2-Emissionen ist zum einen die Senkung des Energiebedarfs durch die Verbesserung der Energieeffizienz, zum anderen die Deckung des verbleibenden Energiebedarfs durch erneuerbare Energiequellen und deren zeitlich flexible Nutzung. Energieflexibilität ist deshalb eine Schlüsselkomponente der nationalen und internationalen Roadmaps für einen Übergang zu nachhaltigen Energiesystemen. Es gibt viele verschiedene Ansätze, das Energiesystem flexibler zu gestalten.

In vielen Ländern steigt der erwünschte Anteil erneuerbarer Energiequellen parallel zu einer umfassenden Elektrifizierung aller Energiebereiche an. Diese Änderungen sowohl auf der Nachfrage- als auch auf der Angebotsseite stellen das Management von Energiesystemen vor neue Herausforderungen, wie z. B. die Variabilität und begrenzte Kontrolle der Energieversorgung durch erneuerbare Energien oder die zunehmenden Lastschwankungen im Laufe des Tages. Die Elektrifizierung der Energiesysteme droht bereits angespannte Grenzen beim Spitzenlastbedarf zu überschreiten.

Deshalb stehen Strom- und Wärmenetze am Übergang von der rein am Bedarf ausgerichteten Energieproduktion („generation on demand“) zu einem an die Produktion angepassten Bedarf bzw. Verbrauch („consumption on demand“). Um die kurzfristig vorhersagbare, aber zeitlich unbeeinflussbar erzeugte Energiemenge, z. B. aus Wind- oder Solarstromanlagen, aber auch aus Solarthermieanlagen gezielter direkt nutzen zu können. Das entlastet die Netze und verringert die Speicher- und Netzausbaunotwendigkeiten. Es gibt weltweit Vorschläge für Indikatoren und eine Methodik, um ein Gebäude in Bezug auf diese „Energie-Flexibilität“ charakterisieren zu können. Ein Bericht über die „Prinzipien der Energie-Flexibilität von Gebäuden“ ist dazu erschienen.

 

Definition und Grundlagen der Energieflexibilität

In einem internationalen Kooperations-Projekt – IEA EBC Annex 67 „Energie-flexible Gebäude“ – wurden eine Untersuchung zu Indikatoren gemacht, die diese Energieflexibilität von Gebäuden beschreiben, und eine Methode zur Charakterisierung erarbeitet. Die Energieflexibilität eines Gebäudes ist laut Definition der Expertengruppe dieses Projekts die Fähigkeit, dessen Energiebedarf und -erzeugung entsprechend den lokalen Klimabedingungen, den Nutzer- und den Netzanforderungen zu steuern. Parallel dazu legte die EU-Kommission eine Überarbeitung der EU-Gebäuderichtlinie vor, die einen „Smart Readiness“-Indikator zur Bewertung der „Intelligenz“ von Gebäuden beinhaltet. Die nächste Generation von Gebäuden soll jedenfalls potenziell sehr wenig Energie verbrauchen, den verbleibenden restlichen Energiebedarf möglichst vor Ort aus erneuerbaren Energiequellen decken und flexibel angepasst an diese Produktion verbrauchen. Die Steuerung und das Management dieser angepassten Energieflüsse im Austausch mit den Energienetzen für Strom und Wärme (Smart Grids) ist ein zentrales Element dieser neuen Gebäudegeneration. …

Den gesamten Beitrag finden Sie in OIB aktuell, 2.2020