Das Haus der Zukunft - Energie für die Zukunft
Startseite > Projektbeschreibung > Energie für die Zukunft
     Search


     Navigation
   Mail&Impressum

Energie für die Zukunft

Unsere Energieversorgung wird in naher Zukunft zunehmend aus regenerativen Energiequellen erfolgen. Dies ist u.a. unter dem Begriff Energiewende formuliert. Der Energiebedarf von Gebäuden wird immer geringer ausfallen. Dies wird mit einer zyklisch verschärften Energieeinsparordnung auf gesetzlichem Wege durchgesetzt. Gebäude werden auch zunehmend als Aktivhäuser mit solar aktivierten Dach-und Fassadenflächen einen zunehmenden Bestandteil an der Energieversorgung übernehmen. All diese Prozesse sind gut und richtig, aber alleinig noch nicht zielführend. Um zu einer Lösung zu kommen, sollte man unser elektrisches Energieversorgungssystem einmal genau betrachten.

 

Aktuell ist der elektrische Energiebedarf unserer Gebäude „willkürlich“ durch die Nutzer bestimmt. Der aktuelle Stromverbrauch in den Haushalten und Unternehmen wird ohne eine Kenntnis und ohne Rücksicht der aktuellen Netzsituation verursacht. Die Energieversorger haben über ihre Kraftwerke und die Versorgungsnetze exakt diesen Bedarf bereitzustellen und auszuregeln. Dafür wurde in den letzten 30 Jahren ein Kraftwerkspark gebaut, der auch heute noch diese Aufgabe gut leisten kann. Dieser besteht für die elektrische Energieerzeugung zu ca. 70% aus Kraftwerken mit fossiler oder atomarer Primärenergieversorgung. Die Tages-Netz-Lastprofile sind den Versorgungsunternehmen mit einer ausreichenden Genauigkeit bekannt und entsprechend dieser Netzprofile erfolgen die elektrische Energieerzeugung und die Bereitstellung von Regelenergie.

Mit einem zunehmenden Ausbau und Einsatz der regenerativen Energiequellen mit dem Schwerpunkt auf volatiler Wind- und Sonnenenergie wird die Versorgungsaufgabe der Energieversorger zunehmend problematischer. Daneben steigen die Kosten gleich aufgrund mehrerer Faktoren wie Backupsysteme und Anforderungen an die Versorgungsnetze, auf die an dieser Stelle nicht näher eingegangen wird.

 

Der „willkürliche“ Energieabruf funktioniert nicht ausreichend gut bei einer ebenso „willkürlichen“ regenerativen Energieerzeugung. Im Jahr 2012 gab es im Stromnetz bereits div. kritische Situationen, die einen Eingriff der Netzbetreiber erforderlich gemacht haben. Die schon heute sowohl für die Energieabnehmer (Kunden) wie auch für die Netzbetreiber und Versorgungsunternehmen weder technisch noch wirtschaftlich zufriedenstellende Stromnetz-Gesamtsituation wird sich mit dem Wegfall der atomaren Stromerzeugung in wenigen Jahren und einer geplanten Substitution durch regenerative Energieträger noch erheblich verschärfen.

 

Um dieser Problematik entgehen zu können, müssen neben einer Effizienzsteigerung zwei Ansätze parallel vorangetrieben werden. Zum einen werden Energiespeicher (Stromspeicher) benötigt, die eine volatile Stromerzeugung puffern, zum anderen ist es notwendig, dass sich die Verbraucher dem aktuell verfügbaren Energieangebot anpassen.

 

Im Gebäudebereich werden zwar entsprechend den Novellierungen der EnEV zumindest bei Neubauten die Energiebedarfe kontinuierlich gesenkt, jedoch sind die dadurch erzielten und mittelfristig erzielbaren Effekte nur gering. Zum einen liegt die Erneuerungsrate für Bauwerke in Deutschland nur bei ca. 1% jährlich, zum anderen erfolgt die Senkung des Energiebedarfes weitestgehend im Wärmeversorgungsbereich und nicht bezüglich des Strombedarfes. Weiter ist das Verhalten der neuen Bauwerke dem Stromnetz gegenüber genauso „willkürlich“ bzw. „egoistisch“ wie beim Altbestand. Der aktuelle Bedarf wird ohne Beachtung der jeweiligen Netzsituation einfach entnommen.

 

Selbst Plus-Energiehäuser werden diese Situation nicht verbessern. Zwar ist der Gesamtenergiebedarf dieser Bauwerke stark reduziert, aber das Verhalten gegenüber dem Stromnetz ist sogar als prinzipiell noch kritischer einzustufen. Wenn langfristig alle Gebäude energetisch aktiviert wären und alle gleichzeitig Energieüberschüsse an das Stromnetz abgeben würden bzw. entnehmen würden, dann würde dies sogar eine neue Problematik darstellen.

Der Smart-Market-Gedanke, der intelligente Zähler, intelligente Speicher und intelligente Verbraucher integriert, ermöglicht eine Verbrauchs-und Tarifregelung mit stark schwankenden Strompreisen. Dies erfolgt über das Durchreichen der Gestehungspreise der Versorgungsunternehmen direkt an die Endkunden. Dies wird sicherlich eine regulierende Wirkung der Stromabnahme bewirken. Aber auch dieses Prinzip der Regulierung über eine variable Kostenverrechnung hat seine Grenzen und wird nur bei einem geringen Anteil von Teilnehmern funktionieren.

Der optimale Weg und auch der einzige, der bei einem Einsatz von regenerativer Energie aus Hauptenergieträger stabil funktionieren würde, wäre eine virtuelle Vernetzung von Energieerzeugung, Energiespeicherung und Energieabruf (Verbraucher) über eine zentrale Steuerungs-und Managementebene. Diese Infrastruktur müsste mit einem großflächigen Ausbau von Energiespeichern kombiniert werden. Damit könnte eine dynamische und aktive Versorgungs- und Netzplanung erfolgen und damit könnten die komplexen Energieflüsse zentral so gesteuert werden, dass eine optimale Netzentlastung, sowie eine maximale Nutzung von regenerativen Energien erfolgen kann.

 

Das Demonstrationsgebäude „Haus der Zukunft als aktiver Baustein zur Energiewende“ verfügt über mehrere Speicher- und Verbrauchersysteme, die über eine virtuelle Vernetzung zentral gesteuert werden können.

Das Gebäude soll schon heute allen Anforderungen der Zukunft gerecht werden und als Technologieträger neue Maßstäbe setzen. Dieses allerdings ohne dabei „techniküberfrachtet“ zu sein und ohne dass der Nutzer davon beeinträchtigt wird, welche Dienste und Funktionen jeweils abgerufen werden.     

 


 

 

 


     Unterstützer

 

      

 

  

 

  

 

 

----------------------------