Speicherinitiative – Bericht Phase1

5. Künftige Einsatzbereiche
von Speichern
Die Speicherinitiative umfasst die Bereiche Strom,
Wärme und Mobilität, wo überall mit einem erhöhten
Speicherbedarf aufgrund künftiger Veränderungen
im Energiesystem zu rechnen ist. Neben
Strom- und Wärmespeichern spielt auch die
Speicherfähigkeit des Gasnetzes in langfristigen
Betrachtungen eine Rolle. Die künftigen Einsatzbereiche
sind im Folgenden kurz beschrieben,
wobei der Fokus auf aktuellen Problemstellungen
und kurzfristigen (die nächsten 5 bis10 Jahre) bzw.
langfristigen (nach 2025) Marktperspektiven liegt.
Bei Strom- und Wärmespeichern gibt es zum Teil
Überschneidungen wie etwa bei Power-to-Heatoder
Power-to-Gas-Anwendungen. Die Handlungsempfehlungen
geben Hinweise auf Aktivitäten
zur Forcierung des Einsatzes von Speichern im
Energiesystem.
Stunden/Tage
Warmwasser und Raumheizung
Kaltwasser-/Kältebereitstellung
Kraft-Wärme-Kopplung-Optimierung
industrielle Abwärme und Prozessdampf
Temperierung von Batterie und
Fahrgastraum bei E-Fahrzeugen
Wochen/Monate
bauteilintegriertes Heizen und Kühlen
Erdspeicher für Anergie-Netze
Heizen mit Erdspeicher und Wärmepumpe
Monate/saisonal
Heizen von Gebäuden mit Erdspeichern/TCM
Heizen mit Eisspeicher und Wärmepumpe
Großwasserspeicher und Erdsondenfelder
als Wärmesammler im Wärmenetz
Abb.11: Einsatzbereiche von Wärmespeichern
(eigene Darstellung)
5.1. Wärme-/Kälteversorgung
in Gebäuden
Für eine flächendeckende erneuerbare Wärmeund
Kälteversorgung von Gebäuden ist künftig
erforderlich, alle verfügbaren Wärmequellen zu
nutzen, vor allem die direkte Sonneneinstrahlung
und Umweltwärme vor Ort. Die Speicherung
erfolgt in Bauteilen (Fundament, Decke, Wände),
in Speicherbehältern und im Erdreich, und sie
erfordert eine Systembetrachtung des gesamten
Gebäudes. Wärmespeicher in Gebäuden können
auch der Speicherung von Überschussstrom aus
dem Netz in Form von Wärme dienen (Power-to-
Heat). Die speicher- und regeltechnischen Herausforderungen
dieser Anwendung sind jedoch noch
weitgehend unerforscht. Speicher in Gebäuden
können darüber hinaus die Jahresarbeitszahl von
Wärmepumpen und Kältemaschinen erhöhen und
einen saisonalen Ausgleich zwischen Wärmeangebot
im Sommer und Heizbedarf im Winter leisten.
Eine zentrale Voraussetzung ist die intelligente
Speicherbewirtschaftung für einen wirtschaftlich
optimalen Betrieb. Die dafür notwendigen simulationstechnischen
Werkzeuge am Markt für Auslegung,
Regelung, Schnittstellen, etc. sind derzeit
unzureichend. Weiters fehlen bei Wärmespeichern
zum Teil technische Systemkomponenten am
Markt. Für weitgehend energieautonome Gebäude
fehlen vor allem bei der Nutzung von Solarenergie
kompakte verlustarme Wärmespeicher am Markt,
die wenig Platz im Gebäude brauchen.
Im Folgenden sind die kurz- bis langfristigen
Marktperspektiven der wichtigsten Speicher -
an wendungen im Gebäude zusammengefasst:
5.1.1. Speicher im Gebäude
in Verbindung mit Wärmenetzen
Bei Gebäuden, die an ein Wärmenetz angeschlossen
sind, werden Speicher sowohl kurz- als auch
langfristig große Bedeutung beim Lastausgleich in
smarten Energienetzen haben. Eine Herausforderung
bei Smart-Grids bzw. smarten Wärmenetzen
ist die Reduktion von Lastspitzen in der Wärmeerzeugung
und im Netzbetrieb, der Speicher im
Gebäude kann hier eine Lastausgleichsfunktion
übernehmen. Das Wärmenetz dient dabei auch der
Übernahme von lokal erzeugtem erneuerbaren
Wärmeüberschuss. In Verbindung mit intelligenter
Verbrauchssteuerung (Demand Side Management)
36
Abschlussbericht der Speicherinitiative – Startphase – Detailbericht