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Realising Value from Electricity Markets with Local Smart Electric Thermal Storage Technology

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Intelligente Speicherheizungen kommen Privathaushalten und Unternehmen zugute

EU-finanzierte Forscher untersuchten den Einsatz lokaler kleiner intelligenter Wärmespeichergeräte sowie ihre Rolle in der zukünftigen EU-Energielandschaft.

Energie

Das Horizont 2020-Projekt RealValue (Realising Value from Electricity Markets with Local Smart Electric Thermal Storage Technology) zeigte, wie kleine intelligente elektrische Wärmespeichersysteme den Raumheizungs- und Warmwasserbedarf privater Haushalte kostengünstig und energieeffizient decken und der Elektrizitätsindustrie die Nutzung ihrer Energiespeicherkapazität ermöglichen können. Herkömmliche Nachtspeicherheizungen enthalten einen isolierten Heizkern, der die Wärme während der Nacht speichert, um den vorhandenen Überschuss an kostengünstiger Energie zu nutzen. Die Wärme wird dann tagsüber freigesetzt, wenn die Nachfrage und die Preise höher sind. Intelligente elektrische Wärmespeicher sind flexibler als herkömmliche Speicherheizungen, da der Heizkern jederzeit an die Bedingungen des Stromnetzes angepasst werden kann. Wie herkömmliche Nachtspeicherheizungen sollen intelligente elektrische Wärmespeicher die großen Unterschiede in der Stromnachfrage in Spitzen- und Schwachlastzeiten reduzieren. „Intelligente elektrische Wärmespeicher sind ein direkter Ersatz für bestehende elektrische Wärme- und Wasserspeicher mit einer Gesamtlast von 55 Gigawatt in der EU. Sie können auch direkte elektrische Widerstandsheizungen mit einer zusätzlichen Anschlussleistung von 93 Gigawatt ersetzen“, so Projektleiterin Rowena McCappin. Basierend auf Netzbeschränkungen und Marktpreissignalen erstellt RealValue mithilfe von intelligenten elektrischen Wärmespeichern, die mit einer Cloud-Aggregationsplattform verbunden sind, optimierte Ladezeitpläne für Geräte, sodass diese während der Nacht oder des Tages geladen werden können. „Wir sehen intelligente elektrische Wärmespeicher als ein Mittel für Privatpersonen, um an der sich entwickelnden Energiewirtschaft teilzuhaben. Nicht jeder wird über die nötigen finanziellen Mittel verfügen, um in eine Tesla-Batterie, ein Elektrofahrzeug, eine Windkraftanlage oder Photovoltaik auf dem Dach zu investieren. Jedoch besitzen viele Menschen Speicherheizungen zur Beheizung ihrer Gebäude, die viel Energie verbrauchen. Wir sehen intelligente elektrische Wärmespeicher als ein Mittel für diese Menschen, um in der künftigen Energiewirtschaft der EU eine aktive und wichtige Rolle zu übernehmen“, erklärt McCappin. Europaweite Teilnahme An dem Projekt waren Teilnehmer unterschiedlichen Alters und Hintergrunds aus Irland, Deutschland und Lettland beteiligt. Dazu gehörten Sozialwohnungsmieter, private Hausbesitzer sowie Verantwortliche für Geschäftsräume und andere öffentliche Gebäude. Diese Vielfalt spiegelt die unterschiedlichen Umgebungen wider, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. „Intelligente elektrische Wärmespeicher für Raum- und Wasserheizsysteme kamen in 750 Immobilien in Deutschland, Irland und Lettland zum Einsatz“, kommentiert McCappin. Darüber hinaus haben die Forscher auch Immobilien mit intelligenten Steckdosen, Sensoren und intelligenten Zählern ausgestattet. In Deutschland entwickelten die Projektpartner eine „nachrüstbare“ Lösung, um eine fortschrittliche Steuerung herkömmlicher Speicherheizungen zu ermöglichen. Die Heizgeräte sind über das Internet mit einer Aggregationsplattform verbunden, die auf Cloud-Ebene die Fähigkeit bietet, die Flexibilität der Geräte zu bewerten. Besseres Verständnis der Netze und Preise Diese Informationen werden an eine Cloud-Optimierungsengine übermittelt, die in die Stromnetze der einzelnen Länder integriert ist und ein Verständnis der aktuellen und zukünftigen Großhandelspreise sowie anderer Netzbeschränkungen ermöglicht. „Für jedes Gerät wird ein optimierter Ladezeitplan berechnet und durch das Gateway geleitet, um aktiviert zu werden und Lastausgleichsdienste bereitzustellen“, erläutert McCappin. Über das Backend können Daten von einzelnen Geräten extrahiert und Software- und Sicherheitsupdates an die Gateways übertragen werden. Darüber hinaus können die Teilnehmer auf eine App (erhältlich für Smartphones, Tablets und Computer) zugreifen, die eine Fernsteuerung der Geräte sowie Einblicke in den Energieverbrauch erlaubt. RealValue bietet mehrere Vorteile. „Dazu gehören finanzielle Einsparungen in der gesamten Stromversorgungskette, von der Erzeugung und Verteilung über die Großhandelsmärkte und Zulieferer bis hin zu den Endnutzern wie Eigenheimbesitzern und Immobilienverwaltern“, schließt McCappin.

Schlüsselbegriffe

RealValue, Speicherheizung, intelligente elektrische Wärmespeichersysteme, Energie, Stromnetz, Cloud-Aggregationsplattform

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