Sektorkopplung: Das Was, Wie und Warum.

Früher hatte jedes Mehrfamilienhaus eine Gas- oder Ölheizung. Das war’s. Heute sind es Wärmepumpen, kombiniert mit PV-Anlagen, Speichern und Ladesäulen. Wer die Sektoren Strom und Wärme zusammen denkt (koppelt), gewinnt Effizienz, Kontrolle und Wirtschaftlichkeit.

Was ist Sektorkopplung

Sektorkopplung bezeichnet die Integration der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr, um die Flexibilität und Effizienz des Gesamtsystems zu erhöhen. Das Konzept zielt insbesondere darauf ab, erneuerbare Energien umfassend zu nutzen, um die Dekarbonisierung voranzutreiben.

Für den Gebäudesektor bedeutet dies, die Nutzung regenerativ erzeugten Stroms für die Wärmeerzeugung. Erneuerbarer Strom wird damit zentraler Energielieferant für Gebäudewärme und Warmwasser.

Für die Wohnungswirtschaft bedeutet dies konkret:

  1. Einsatz von Wärmepumpen zur Erzeugung von Heizwärme aus Strom und Umweltwärme
  2. Nutzung von PV-Anlagen zur Erzeugung von grünem vor-Ort Strom
  3. Integration von Stromspeichern
  4. Anbindung von E-Mobilität
  5. Und eine intelligente Vernetzung zur Flexibilisierung des Bedarfs (dynamische Preise und Netzentgelte).

Welche Chancen und Herausforderungen bringt die Sektorkopplung

Die neuen Systeme bieten große Effizienzpotentziale sind  aber deutlich komplexer und bringen im Vergleich zu einer klassischen Gasheizung damit neue Herausforderungen mit sich:

  • Mehr Systeme, die koordiniert und gesteuert werden müssen
  • Ungeregelter Betrieb kann zu unkontrollierter Kostenentwicklung führen
  • Verstärkte Volatilität in den Strompreisen, sowohl täglich als auch saisonal, sowie variable  Netzentgelte (Sofern dynamische Strompreise genutzt werden)
  • Deutlich stärkere Belastung der Stromnetze auf Verteil- und Übertragungsnetzebene.
  • und vieles mehr

Gleichzeitig reagiert auch der Gesetzgeber auf die Lage und hat eine Reihe von Gesetzen und Rahmenbedingungen auf den Weg gebracht. D.h. es gibt zu beachten:

  • CO2-Abgaben steigen, ab 2027 wahrscheinlich auf  deutlich über 100 €/t, voraussichtlich sogar über 150 €/t, Tendenz weiter steigend
  • Effizienzklassen und -standards (GEG/EPBD)
  • Angepasste Kreditvergabe (KfW)
  • Strompreisreduktion (geplant)Flexibilisierungsanreize auf Verbrauchsseite
    • Dynamische Stromtarife
    • Variable Netzentgelte
    • Virtuelle Kraftwerke für Intraday/Regelenergie
  • Steuerung von Verbrauchern und Erzeugern (§14a EnWG & §9 EEG)

Welche Rolle spielt die Wärmepumpe

Aufgrund der Elektrifizierung wird die Wärmepumpe zum zentralen Pfeiler der zukünftigen Wärmeversorgung. Die Technologie ist bereits heute hocheffizient, und kann mit Umweltwärme ca. das drei- bis vierfache der eingesetzten elektrischen Energie in Wärme umwandeln  (Coefficient of Performance = COP ~3-5).

Wärmepumpen können günstig betrieben werden: In Übergangszeiten und Sommer durch eigenen PV-Strom, im Winter und zu Zeitpunkten, zu welchen die Sonnenenergie allein nicht reicht, durch dynamische Tarife (mit Windstrom). Aber Vorsicht: Ein Wärmepumpenbetrieb ohne intelligente Überwachung und Optimierung kann rasch sehr teuer werden.

Welche Rolle spielt die PV-Anlage

Sobald eigener Strom produziert wird, stellt sich die Frage der optimalen Nutzung. Sprich: wann und wie soll der eigene Strom genutzt werden:  

  • Versorgung der Wärmepumpe mit sauberer lokaler Energie, besonders in der Übergangszeit und den Sommermonaten
  • Verkauf von PV-Strom an Mietende über ein PV-Geschäftsmodell wie z.B. Mieterstrom oder die gemeinschaftliche Gebäudeversorgung.
  • In Kombination mit Batteriespeichern ist eine Verdopplung der Autarkie möglich.

In der Regel geht es hier darum, den Eigenstromverbrauch zu maximieren. Hierfür gibt es jedoch keine einfache und gleichbleibende Handlungsanweisung. Die Komplexität des Gesamtsystems erfordert ein intelligentes Energiemanagement.

Aufgaben und Vorteile einer intelligenten Steuerung

Bei Anlagen mit einer Sektorkopplung ist die ganzheitliche Optimierung von Wärme und Strom für den wirtschaftlichen Betrieb das A und O. Eine rein stromseitige Optimierung greift zu kurz, genauso wie die alleinige Optimierung des Heizungsbetriebs ohne Berücksichtigung der Stromflüsse im Gebäude.

Das Dilemma: Die Sonne scheint, wenn wenig Energie benötigt wird

Die meiste Energie wird in Mehrfamilienhäusern in den Morgen- und Abendstunden benötigt. Also genau in den Zeitfenstern, in denen die Sonne noch nicht oder nicht mehr scheint. Gleiches gilt für dynamische Strompreise. Diese sind immer dann günstig, wenn viel Sonne oder Wind verfügbar oder die Nachfrage besonders gering ist (meist Nachts). Nur wenn alle Komponenten im System intelligent miteinander vernetzt werden (auch mit Blick auf den eventuell vorhandenen dynamischen Strompreis) lassen sich diese Negativeffekte ausgleichen. Das Gebäude denkt sozusagen mit und speichert den erzeugten oder günstig eingekauften Strom für später.

So senken Sie die Stromkosten im Mehrfamilienhaus Stromkosten messbar

Das Energiesystem muss als Ganzes betrachtet und holistisch optimiert und gesteuert werden:

  • Betriebsüberwachung und -steuerung der einzelnen Komponenten (Wärmepumpen, PV-Anlage, Batterien und andere Speicher)
  • KI-Optimierung des Zusammenspiels der Komponenten, ganzheitlich und automatisiert (z.B. für maximalen PV-Direktverbrauch und vorausschauende Speicherung der Energie im Pufferspeicher oder der Batterie)
  • Berücksichtigung von Prognosen (PV-Erzeugung, Wetter, Energiebedarf) und dynamischer Strompreise und variabler Netzentgelte (§14a)

Zusammenfassung

Sektorkopplung wird das neue Normal für Gebäude in Deutschland und Wärmepumpen sind dabei ein zentraler Baustein . Gleichzeitig sollte dabei der Blick geweitet werden: Wer Wärmepumpen, PV, Batterien und auch die Ladeinfrastruktur clever kombiniert, senkt Kosten, spart CO2 und steigert die Effizienz.

Aber Vorsicht: Sektorkopplungssysteme lassen sich nur mit einer intelligenten Steuerung wirtschaftlich betreiben. Und Green Fusion liefert dafür die Komplettlösung: KI-gestützte Optimierung und Energiemanagement aus einer Hand.

Nehmen Sie mit uns Kontakt auf und assen Sie uns gemeinsam Ihre Gebäude fit für die Zukunft machen.

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