Digitale Heizungswelt Teil 2: intelligente Stromzähler im Rahmen der Energiewende

Im zweiten Teil unserer sechsteiligen Reihe „Digitalisierung in der Heizungswelt“ geht es um intelligente Stromzähler (Smart Meter), die den Grundstein zur Umsetzung der Energiewende legen sollen.

Vor einigen Wochen wurde der Startschuss für den Einbau von neuen, intelligenten Stromzählern (Smart Meter) gegeben. Sie sollen dazu beitragen, die CO2-Emissionen zu reduzieren. Im zweiten Teil unserer Serie „Digitalisierung in der Heizungswelt“ erläutert unser Experte Dieter Kehren vom Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie (BDH), was die Grundvoraussetzungen sind, um Strom aus erneuerbaren Energien passgenau nutzen zu können.

Das Umsetzen der Klimaziele wird zu einem Paradigmenwechsel führen

Im Rahmen der Energiewende steht das gesamte Energiesystem vor einem grundlegenden Umbau.  Der Energiebedarf, der bisher aus fossilen Quellen gedeckt wurde, muss zunehmend durch Strom aus erneuerbaren Quellen abgedeckt werden. Doch anders als bei den fossilen Energieträgern steht dieser Strom oft nur schwankend zur Verfügung – beispielsweise in Abhängigkeit von Sonnenschein und Wind. Das Stromnetz jedoch kann keine Energie speichern.

Das führt zu einem grundsätzlichen Umdenken im Energiesystem und zu einem regelrechten Paradigmenwechsel. Wurde bisher die Stromerzeugung an den schwankenden Stromverbrauch angepasst, wird künftig die Verfügbarkeit von Energie aus erneuerbaren Quellen maßgeblich sein. In der Praxis bedeutet das, dass Energie einerseits zwischengespeichert werden muss, zum anderen erhält die zeitliche Steuerung des Stromverbrauchs beim Endverbraucher eine besondere Bedeutung. So kann beispielsweise über eine zentrale Steuerung die Waschmaschine genau dann angeschaltet werden, wenn gerade besonders viel Strom aus erneuerbaren Energien verfügbar ist. Der Kunde wiederrum darf dadurch keinerlei Komforteinbußen haben.

Aber nicht nur bei der Stromerzeugung, sondern auch bei der Übertragung in das Stromnetz ergeben sich neue Effekte. Da durch die zunehmende Elektrifizierung von Verkehr und Wärmeerzeugung der Strombedarf insgesamt deutlich steigen wird, muss das Stromnetz ausgebaut werden. Der notwendige Netzausbau ist aber teuer und zeitintensiv. Hier hilft die Nivellierung der Spitzenlasten durch die zeitliche Steuerung des Stromverbrauchs im Gebäude dabei, den Ausbaubedarf der Netze zu verringern.

 

Was die Steuerung des zeitlichen Ablaufs des Stromverbrauchs für den Endkunden bedeutet

Zukünftig wird der Stromverbrauch so verschoben, dass er sich der aktuellen Stromerzeugung anpasst. Das erfordert eine Kommunikation zwischen Erzeugern und Verbrauchern in Echtzeit. Das ist heute in den meisten Fällen jedoch noch nicht möglich, da es eine entsprechende Kommunikationsverbindung gar nicht gibt. Hier kommt die sogenannte Digitalisierung der Energiewende ins Spiel. Sie schafft die regulatorischen Rahmenbedingungen für diese Kommunikation: Mit dem Startschuss zur stufenweisen bundesweiten Umsetzung des Smart Meter-Einbaus hat das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik dafür den Grundstein gelegt. Ziel ist es, dass bis 2032 jeder Stromzähler intelligent ist.

Mit dem Smart Meter wird nicht nur das Fernablesen von Stromzählern ermöglicht. Smart Meter beinhalten in der Regel auch eine neue, sichere Kommunikationsinfrastruktur, die dem Gebäude ermöglicht, mit dem Energiesystem zu kommunizieren. Dann kann das Gebäude Netzanforderungen in Echtzeit erhalten und darauf reagieren, also beispielsweise den Gebäude-Energieverbrauch zeitlich an die Verfügbarkeit von Energie aus erneuerbaren Quellen anpassen. Im Gebäude übersetzt dann ein Home Energy Management System (HEMS) diese Anforderungen aus dem Netz in eine Optimierung der internen energetischen Abläufe für die einzelnen Geräte.

Die Energiewende beginnt im Heizungskeller

Die Wärmeerzeugung macht, wie der Verkehr, einen Großteil des Endenergieverbrauchs in Deutschland aus. Ohne Wärmewende und ohne Verkehrswende wird es keine Energiewende geben. Deshalb muss auch die Heizung ein Teil des Echtzeit-Energiesystems der Zukunft werden.

Dazu bedarf es der Digitalisierung der Heizungstechnik. Über eine digitale Schnittstelle wird die Heizung zum Teil des energetisch vernetzten Gebäudes, welches wiederum über das Smart Meter an das Echtzeit-Energiesystem angebunden wird. Das ermöglicht, dass die Heizung reagiert, wenn gerade viel „grüner“ Strom im Netz zur Verfügung steht.

Nächste Beiträge:
Wie die energetische Vernetzung im Gebäude konkret abläuft, beschreiben wir im nächsten Beitrag. Sie erfahren, wie ein HEMS die Anforderungen aus dem Netz für die einzelnen Geräte im Gebäude – also auch für die Heizung – übersetzt und wie Sie auf diese Weise einen individuellen Beitrag zur Erreichung der Energiewende leisten und Kosten sparen können. Der 3. Teil der Serie wird im März veröffentlicht.

Über den Autor:
Dieter Kehren ist Abteilungsleiter Forum Digitale Heizung beim Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie (BDH) und bringt sein Expertenwissen in die Projektarbeit der VdZ ein.

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