Power-to-Heat: Stromüberschüsse sinnvoll einsetzen

Power-to-Heat: Einbindung von überschüssigem Strom in die Heizung

Windkraft- und Photovoltaikanlagen liefern je nach Wetterlage unterschiedliche Strommengen. In Spitzenzeiten, wenn das Stromangebot deutlich größer ist als die Nachfrage, kann das die Netzstabilität beeinträchtigen. Dann müssen die Erzeuger von erneuerbarem Strom abgeschaltet werden, während in den Haushalten gleichzeitig fossile Energien zum Heizen genutzt werden. Lässt sich das nicht anders lösen? IWO untersucht aktuell verschiedene Wege, überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien in der Wärmeversorgung zu nutzen.

Die wichtigsten Themen im Überblick:

Öl-Hybridheizungen kombinieren fossile und erneuerbare Energiequellen. Wie lässt sich mit ihnen auch überschüssiger Strom sinnvoll nutzen?

Die Grundidee von Power-to-Heat in modernen Ölheizungen basiert auf einem einfachen Prinzip: Moderne Hybridheizungen werden um elektrische Heizelemente wie einen Heizstab oder eine Wärmepumpe ergänzt. Sie nehmen Strom auf und nutzen ihn zur Wärmeerzeugung.

Dabei muss der Strom nicht über lange Leitungen und mit hohen Verlusten transportiert werden: Windkraftanlagen etwa stehen häufig in ländlichen Regionen, in denen auch Öl-Hybridheizungen verbreitet sind. Überschüsse aus hauseigenen Photovoltaik-Anlagen entstehen ja sogar am gleichen Ort.


Dieses Konzept ist im Sinne des aktuellen Koalitionsvertrages der Bundesregierung, in dem es unter der Überschrift „Die Energiewende zum Erfolg führen“ heißt: „In einem Strommarkt mit einem weiter zunehmenden Anteil von Strom aus erneuerbaren Energien werden wir Strom, der sonst abgeregelt werden müsste, für weitere Anwendungen, etwa im Wärmebereich, nutzen.“ Dass Power-to-Heat in Hybridheizungen grundsätzlich sinnvoll ist, hat bereits 2011 eine Studie der Münchener Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft im Auftrag des IWO gezeigt. 2015 hat das Hamburgische WeltWirtschaftsInstituts (HWWI) die zukünftige Relevanz von PtH-fähigen Hybridheizungen sowohl aus individueller als auch aus energiepolitischer Perspektive untersucht. Mehr Forschungsergebnisse zu Power-to-Heat

Die Vorteile von Power-to-Heat im Überblick

Integration erneuerbarer Energien

Power-to-Heat ermöglicht es Hausbesitzern, komfortabel erneuerbare Energien zu nutzen. Wenn Wind- oder Solarstrom günstig zur Verfügung stehen, werden sie eingebunden. Wenn nicht, springt die Ölheizung ein.

Stabilisierung der Stromversorgung

Unsere Stromversorgung ist auf ein permanentes Gleichgewicht von Stromproduktion und -verbrauch angewiesen. In sehr windigen Zeiten müssen heute Windräder gedrosselt werden, um die Stabilität des Systems nicht zu gefährden. Mit Power-to-Heat könnte dieser heute nicht produzierte Strom erzeugt, an Haushalte verteilt und dort sinnvoll zur Wärmeversorgung genutzt werden.

Einsparung fossiler Brennstoffe im Wärmemarkt

Wenn ansonsten abgeregelter erneuerbarer Strom zur Verfügung steht, wird er von den Power-to-Heat-Heizungen aufgenommen und als Wärme gespeichert. Wenn später beispielsweise jemand duschen möchte, muss das notwendige warme Wasser nicht mit fossilen Brennstoffen erzeugt werden: Es ist bereits vorrätig.

Keine Reservekraftwerke notwendig

Damit monovalente Strom-Wärmepumpen oder Nachtspeicherheizungen auch arbeiten können, wenn kein Wind weht, müssen fossile Reservekraftwerke bereit gehalten werden – mit hohen Kosten für alle Stromkunden. Power-to-Heat-fähige Hybridheizungen erzeugen diesen zusätzlichen Bedarf nicht: Sie können quasi jederzeit und unbegrenzt ohne Strom auskommen.

Geringe Mehrkosten im Rahmen der Heizungsmodernisierung

Die für Power-to-Heat notwendige Technik ist weitestgehend überschaubar und könnte künftig im Rahmen einer Heizungsmodernisierung besonders einfach installiert werden. Ein etwas größerer Wärmespeichers und ein dazu passender Heizstab sind bereits ab 2.000 Euro Mehrkosten im Vergleich zu einer klassischen Heizungsmodernisierung zu haben. IWO-Projektleiter Christian Halper: „Wenn es nun noch gelingt, die notwendige Kommunikationstechnik kostengünstig ab Werk in die Heiztechnik zu integrieren und die gesetzlichen Rahmenbedingungen die Nutzung ansonsten abgeregelter erneuerbarer Strommengen in PtH-fähigen Hybridheizungen ermöglichen, ist die die Technologie markttauglich.“  

Welcher Strom kann in Power-to-Heat-Anlagen sinnvoll genutzt werden?

Heute macht Power-to-Heat vor allem in Gegenden Sinn, in denen viel Wind- oder Solarstrom erzeugt wird. Weht der Wind aber zu stark, müssen Windräder gedrosselt oder abgeschaltet werden, um Schäden im Stromversorgungssystem zu verhindern. Das wird noch eine Weile so bleiben, denn der vorgesehene Netzausbau kommt sehr viel langsamer voran als geplant. Für das Zwangsabschalten von Windrädern werden deren Betreiber entschädigt, die Kosten dafür auf alle Stromkunden umgelegt. Kurz- und mittelfristig wäre es besser, den Strom zu erzeugen und ihn gezielt in Power-to-Heat-fähige Heizungen in der Nähe der Windräder umzuleiten. 

Aber auch in Zukunft, mit voll ausgebauten Netzen, gibt es gute Gründe für das Einbinden erneuerbaren Stroms in PtH-fähige Öl-Hybridheizungen:

  • Um die angestrebten hohen Anteile erneuerbaren Stroms im Jahresdurchschnitt erreichen zu können, muss der Wind- und PV-Kraftwerkspark Deutschlands ausreichend groß dimensioniert werden. Eine solche Dimensionierung führt aber an Tagen mit guten Wind- oder Sonnenangebot automatisch zu einem EE-Stromüberangebot – auch bei perfekten Netzen.
  • Möglicherweise werden in Zukunft auch Verbraucher variable Strompreise bezahlen, Photovoltaik-Einspeisevergütungen enden irgendwann. So entstehen immer mehr Zeiten, in denen es sich rechnet, Power-to-Heat für die Wärmeversorgung zu nutzen. 
  • Mit selbsterzeugtem Photovoltaik-Strom zu heizen, macht unabhängig vom Energieversorger. Diese Autarkie schätzen immer mehr Kunden.

Erste Power-to-Heat-Anlagen zeigen Erfolg in der Praxis

Die Idee von Power-to-Heat, der Nutzung ansonsten abgeregelten Stroms in Hybridheizungen, klingt bestechend. Aber funktioniert sie auch in der Praxis? Um das herauszufinden, hat IWO im Frühjahr 2014 eine Reihe umfangreicher Tests mit echten Anlagen gestartet. Die erste sogenannte Beispiel- oder Feldanlage steht in einem typischen Einfamilienhaus in Berlin-Spandau und liefert vielversprechende Ergebnisse. Weitere Anlagen sind mittlerweile in Nordrhein-Westfalen und Mecklenburg-Vorpommern im Einsatz. 

Power-to-Heat im Praxistest in Berlin: positive Bilanz

  • Die PtH-Pilotanlage dieses Einfamilienhauses in Berlin-Spandau wandelt Strom in Wärme um und nutzt ihn für Heizung und Trinkwassererwärmung. Der Strom kann bei PtH-fähigen Öl-Hybridheizungen aus ganz unterschiedlichen Quellen oder Märkten stammen: negative Regelenergie aus dem Strom-Regelenergiemarkt, Überschüsse aus einer hauseigenen Photovoltaikanlage oder regionaler erneuerbarer Strom, der etwa aufgrund von nachgelagerten Netzengpässen in Zeiten mit hohem EE-Stromaufkommen zur Gewährleistung der Stabilität des Stromnetzes ansonsten abgeregelt werden müsste. In Berlin wird getestet, welche Ergebnisse sich durch die Teilnahme am Stromregelenergiemarkt erzielen lassen. Die Ansteuerung der Anlage erfolgt dabei vollautomatisch über das virtuelle Kraftwerk eines am Regelenergiemarkt tätigen Stromhändlers.

     

    Die PtH-Pilotanlage dieses Einfamilienhauses in Berlin-Spandau wandelt Strom in Wärme um und nutzt ihn für Heizung und Trinkwassererwärmung. Der Strom kann bei PtH-fähigen Öl-Hybridheizungen aus ganz unterschiedlichen Quellen oder Märkten stammen: negative Regelenergie aus dem Strom-Regelenergiemarkt, Überschüsse aus einer hauseigenen Photovoltaikanlage oder regionaler erneuerbarer Strom, der etwa aufgrund von nachgelagerten Netzengpässen in Zeiten mit hohem EE-Stromaufkommen zur Gewährleistung der Stabilität des Stromnetzes ansonsten abgeregelt werden müsste. In Berlin wird getestet, welche Ergebnisse sich durch die Teilnahme am Stromregelenergiemarkt erzielen lassen. Die Ansteuerung der Anlage erfolgt dabei vollautomatisch über das virtuelle Kraftwerk eines am Regelenergiemarkt tätigen Stromhändlers.

     

  • Das 1972 errichtete Einfamilienhaus wurde vor der Modernisierung von einer 17 Jahre alten Ölheizung mit 22 kW Leistung versorgt. Jetzt steht ein hochmodernes Öl-Brennwertgerät im Keller, das mit einem Nutzungsgrad von bis zu 99 Prozent maximale Effizienz ermöglicht. Mit seinem Modulationsbereich von 35 bis 100 Prozent bietet das Gerät eine Nennwärmeleistung von 5 bis 15 kW und ist damit ideal für Modernisierungen und Gebäude mit niedrigem Wärmebedarf geeignet.

     

    Das 1972 errichtete Einfamilienhaus wurde vor der Modernisierung von einer 17 Jahre alten Ölheizung mit 22 kW Leistung versorgt. Jetzt steht ein hochmodernes Öl-Brennwertgerät im Keller, das mit einem Nutzungsgrad von bis zu 99 Prozent maximale Effizienz ermöglicht. Mit seinem Modulationsbereich von 35 bis 100 Prozent bietet das Gerät eine Nennwärmeleistung von 5 bis 15 kW und ist damit ideal für Modernisierungen und Gebäude mit niedrigem Wärmebedarf geeignet.

     

  • Im Heizungspufferspeicher wird die Wärme aus den verschiedenen Energiequellen für Wasser oder Heizung gespeichert und kann so bedarfsgerecht bereitgestellt werden. Das Speichervolumen beträgt 500 Liter. Die Warmwasserbereitung erfolgt im Durchflussverfahren über eine Frischwasserstation (Platten-Wärmeüberträger).

     

    Im Heizungspufferspeicher wird die Wärme aus den verschiedenen Energiequellen für Wasser oder Heizung gespeichert und kann so bedarfsgerecht bereitgestellt werden. Das Speichervolumen beträgt 500 Liter. Die Warmwasserbereitung erfolgt im Durchflussverfahren über eine Frischwasserstation (Platten-Wärmeüberträger).

     

  • Die aus 24 Solarmodulen zusammengesetzte Photovoltaikanlage verfügt über eine Gesamtfläche von 39,4 m². Sie ist nach Süden ausgerichtet, bei einer Dachneigung von 40°. Die Peak-Leistung liegt bei 6,4 kWp, der jährliche Solarstromertrag bei 6.375 kWhel (17.04.2014–16.04.2015). Das Einspeise-Management der Solarstromanlage optimiert den Eigenverbrauch. Ist das Optimierungspotenzial der normalen Haushaltsstromverbraucher (z. B. Wäschetrockner) erschöpft, kann auch ein 2-kW-Elektroheizstab im Wärmespeicher aktiviert werden.

     

    Die aus 24 Solarmodulen zusammengesetzte Photovoltaikanlage verfügt über eine Gesamtfläche von 39,4 m². Sie ist nach Süden ausgerichtet, bei einer Dachneigung von 40°. Die Peak-Leistung liegt bei 6,4 kWp, der jährliche Solarstromertrag bei 6.375 kWhel (17.04.2014–16.04.2015). Das Einspeise-Management der Solarstromanlage optimiert den Eigenverbrauch. Ist das Optimierungspotenzial der normalen Haushaltsstromverbraucher (z. B. Wäschetrockner) erschöpft, kann auch ein 2-kW-Elektroheizstab im Wärmespeicher aktiviert werden.

     

  • Eine elektrische Heizeinrichtung mit 9 kW wurde wie ein Heizkessel über eine eigene Umwälzpumpe mit dem Pufferspeicher verbunden. Die Ansteuerung erfolgt über eine separate Kommunikationsbox, auf die die Leitwarte des Regelenergiepools des Stromhändlers Energy-2market GmbH (e2m) zugreifen kann. Die Heizeinrichtung des Referenzobjekts nutzt so nur dann Strom aus dem Netz, wenn dort gerade zu viel vorhanden ist und die Annahme dieses Stroms über den Regelenergiemarkt eine attraktive finanzielle Vergütung erfährt.

     

    Eine elektrische Heizeinrichtung mit 9 kW wurde wie ein Heizkessel über eine eigene Umwälzpumpe mit dem Pufferspeicher verbunden. Die Ansteuerung erfolgt über eine separate Kommunikationsbox, auf die die Leitwarte des Regelenergiepools des Stromhändlers Energy-2market GmbH (e2m) zugreifen kann. Die Heizeinrichtung des Referenzobjekts nutzt so nur dann Strom aus dem Netz, wenn dort gerade zu viel vorhanden ist und die Annahme dieses Stroms über den Regelenergiemarkt eine attraktive finanzielle Vergütung erfährt.

     

  • Die Außenwanddämmung des Gebäudes wurde aus ökonomischen Gründen auf die Giebelseiten beschränkt. Sie erfolgte mit 14 cm dicken Polystyrolplatten (WLG 032). Im Dach wurde bereits im Jahr 2010 die Dämmung der Dachschrägen mit 20 cm Klemmfilz verbessert und es erfolgte ein Austausch der Dachflächenfenster. Die oberste Geschossdecke wurde Anfang 2014 mit 20 cm Isofloc versehen.

     

    Die Außenwanddämmung des Gebäudes wurde aus ökonomischen Gründen auf die Giebelseiten beschränkt. Sie erfolgte mit 14 cm dicken Polystyrolplatten (WLG 032). Im Dach wurde bereits im Jahr 2010 die Dämmung der Dachschrägen mit 20 cm Klemmfilz verbessert und es erfolgte ein Austausch der Dachflächenfenster. Die oberste Geschossdecke wurde Anfang 2014 mit 20 cm Isofloc versehen.

     

Power-to-Heat-Feldanlage in einer Doppelhaushälfte in Remscheid

  • Die Wärmeversorgung der Doppelhaushälfte wurde um eine elektrische Heizeinrichtung sowie spezielle Kommunikationstechnik ergänzt. Immer wenn an stürmischen Tagen Windenergieanlagen gedrosselt oder abgeschaltet werden müssten, weil die erneuerbare Stromproduktion die aktuelle Stromnachfrage übersteigt, können die Hausbesitzer die elektrische Heizeinrichtung aktivieren und ansonsten nicht produzierten, erneuerbaren Strom zur Wärmeversorgung nutzen.

     

    Die Wärmeversorgung der Doppelhaushälfte wurde um eine elektrische Heizeinrichtung sowie spezielle Kommunikationstechnik ergänzt. Immer wenn an stürmischen Tagen Windenergieanlagen gedrosselt oder abgeschaltet werden müssten, weil die erneuerbare Stromproduktion die aktuelle Stromnachfrage übersteigt, können die Hausbesitzer die elektrische Heizeinrichtung aktivieren und ansonsten nicht produzierten, erneuerbaren Strom zur Wärmeversorgung nutzen.

     

  • Eine mit 2/10 kW ansteuerbare elektrische Heizeinrichtung wurde über eine Umwälzpumpe mit den vorhandenen Heizungspufferspeichern verbunden. Ein thermisches Mischventil im Ladekreislauf stellt sicher, dass die Temperaturschichtung im Wärmespeicher jederzeit erhalten bleibt. Die Heizeinrichtung wird über eine Kommunikationsbox angesteuert, auf die die Leitwarte des Regelenergiepools eines Stromhändlers zugreifen kann. Die Heizeinrichtung des Hauses nutzt nur dann Strom aus dem Netz, wenn dieser finanziell vergütet wird.

     

    Eine mit 2/10 kW ansteuerbare elektrische Heizeinrichtung wurde über eine Umwälzpumpe mit den vorhandenen Heizungspufferspeichern verbunden. Ein thermisches Mischventil im Ladekreislauf stellt sicher, dass die Temperaturschichtung im Wärmespeicher jederzeit erhalten bleibt. Die Heizeinrichtung wird über eine Kommunikationsbox angesteuert, auf die die Leitwarte des Regelenergiepools eines Stromhändlers zugreifen kann. Die Heizeinrichtung des Hauses nutzt nur dann Strom aus dem Netz, wenn dieser finanziell vergütet wird.

     

  • Die Doppelhaushälfte wird von einem modernen, 2-stufigen Öl-Brennwertgerät mit 10/15 kW versorgt. Dieses ermöglicht mit einem Nutzungsgrad von bis zu 99 Prozent maximale Effizienz. Im Gegensatz zu ausschließlich mit Strom betriebenen Heizsystemen ist es möglich, auch über einen quasi unbegrenzt langen Zeitraum auf Strom als Wärmequelle zu verzichten. Die Nutzung von Power-to-Heat in Hybridsystemen mit mindestens einem weiteren Energieträger neben Strom benötigt deshalb keine zusätzlichen Reservekraftwerke.

     

    Die Doppelhaushälfte wird von einem modernen, 2-stufigen Öl-Brennwertgerät mit 10/15 kW versorgt. Dieses ermöglicht mit einem Nutzungsgrad von bis zu 99 Prozent maximale Effizienz. Im Gegensatz zu ausschließlich mit Strom betriebenen Heizsystemen ist es möglich, auch über einen quasi unbegrenzt langen Zeitraum auf Strom als Wärmequelle zu verzichten. Die Nutzung von Power-to-Heat in Hybridsystemen mit mindestens einem weiteren Energieträger neben Strom benötigt deshalb keine zusätzlichen Reservekraftwerke.

     

  • Die Solarstrom-/Photovoltaik-Anlage verfügt über eine Peak-Leistung von 3,5 kWp, der jährliche Solarstromertrag wird voraussichtlich bei etwa 3.500 kWhel liegen. Das Einspeisemanagement der Solarstromanlage kann den Eigenverbrauch optimieren. Auf Wunsch können ansonsten ins öffentliche Stromnetz eingespeiste Solarstrommengen mit der elektrischen Heizeinrichtung in Wärme für Heizung und Trinkwassererwärmung umgewandelt und im Wärmespeicher der Heizungsanlage zwischengespeichert werden.

     

    Die Solarstrom-/Photovoltaik-Anlage verfügt über eine Peak-Leistung von 3,5 kWp, der jährliche Solarstromertrag wird voraussichtlich bei etwa 3.500 kWhel liegen. Das Einspeisemanagement der Solarstromanlage kann den Eigenverbrauch optimieren. Auf Wunsch können ansonsten ins öffentliche Stromnetz eingespeiste Solarstrommengen mit der elektrischen Heizeinrichtung in Wärme für Heizung und Trinkwassererwärmung umgewandelt und im Wärmespeicher der Heizungsanlage zwischengespeichert werden.

     

  • Die Warmwasserbereitung erfolgt besonders hygienisch im Durchflussverfahren über eine außen am 500-Liter-Wärmespeicher angebrachte Frischwasserstation (Platten-Wärmeübertrager).

     

    Die Warmwasserbereitung erfolgt besonders hygienisch im Durchflussverfahren über eine außen am 500-Liter-Wärmespeicher angebrachte Frischwasserstation (Platten-Wärmeübertrager).

     

  • Durch die Integration von Solarwärme, eigener Solarstromüberschüsse und Strom aus dem Regelenergiemarkt reduziert sich der Heizölverbrauch. Spezielle Additive in Premiumheizölen sichern eine hohe Brennstoffgüte und einen zuverlässigen Betrieb auch bei längerer Lagerdauer des Tankvorrats.

     

    Durch die Integration von Solarwärme, eigener Solarstromüberschüsse und Strom aus dem Regelenergiemarkt reduziert sich der Heizölverbrauch. Spezielle Additive in Premiumheizölen sichern eine hohe Brennstoffgüte und einen zuverlässigen Betrieb auch bei längerer Lagerdauer des Tankvorrats.

     

Power-to-Heat an der Ostsee: Beispielanlage in Zweifamilienhaus in Bastorf

  • Auch an der Mecklenburger Ostseeküste testet IWO die Praxistauglichkeit des Power-to-Heat-Konzeptes. Dazu wurde die Wärmeversorgung dieses Zweifamilienhauses modernisiert und um Kommunikationstechnik und elektrische Heizeinrichtung ergänzt. Wenn die Ostsee-Windräder an stürmischen Tagen mehr Strom produzieren als vorhergesagt, kann die elektrische Heizeinrichtung vom Übertragungsnetz-Betreiber bzw. Regelenergieanbieter aktiviert werden. Sie nimmt sonst nicht produzierten erneuerbaren Strom auf und nutzt ihn zur Wärmeversorgung.

     

    Auch an der Mecklenburger Ostseeküste testet IWO die Praxistauglichkeit des Power-to-Heat-Konzeptes. Dazu wurde die Wärmeversorgung dieses Zweifamilienhauses modernisiert und um Kommunikationstechnik und elektrische Heizeinrichtung ergänzt. Wenn die Ostsee-Windräder an stürmischen Tagen mehr Strom produzieren als vorhergesagt, kann die elektrische Heizeinrichtung vom Übertragungsnetz-Betreiber bzw. Regelenergieanbieter aktiviert werden. Sie nimmt sonst nicht produzierten erneuerbaren Strom auf und nutzt ihn zur Wärmeversorgung.

     

  • Das 1902 errichtete Haus wurde vor der Modernisierung von einer Öl-Heizung mit 42 kW versorgt. Jetzt steht ein modernes, zweistufiges Öl-Brennwertgerät mit 18/27 kW im Keller, das mit einem Nutzungsgrad von bis zu 98 Prozent maximale Effizienz ermöglicht. Die Öl-Heizung liefert immer dann Wärme an das Heizsystem, wenn die Solarthermieanlage oder die Power-to-Heat-Anlage keinen ausreichenden Beitrag leisten können. In zwei 600-Liter-Pufferspeichern wird die Wärme für Wasser oder Heizung gespeichert und bedarfsgerecht bereitgestellt.

     

    Das 1902 errichtete Haus wurde vor der Modernisierung von einer Öl-Heizung mit 42 kW versorgt. Jetzt steht ein modernes, zweistufiges Öl-Brennwertgerät mit 18/27 kW im Keller, das mit einem Nutzungsgrad von bis zu 98 Prozent maximale Effizienz ermöglicht. Die Öl-Heizung liefert immer dann Wärme an das Heizsystem, wenn die Solarthermieanlage oder die Power-to-Heat-Anlage keinen ausreichenden Beitrag leisten können. In zwei 600-Liter-Pufferspeichern wird die Wärme für Wasser oder Heizung gespeichert und bedarfsgerecht bereitgestellt.

     

  • Die Röhrenkollektoren der Solarthermieanlage wurden auf dem flach geneigten Dach installiert. Durch Drehung der integrierten Absorber konnte die knapp 12 m² große Installation optimal ausgerichtet werden. So leistet auch die Sonne einen Beitrag zur Warmwassererzeugung und Heizungsunterstützung. Scheint die Sonne nicht in ausreichendem Maße, steht die moderne Ölheizung bereit und liefert jederzeit Wärme. Die Warmwasserbereitung erfolgt besonders hygienisch im Durchfluss-Verfahren über ein Frischwasserstation (Platten-Wärmeübertrager).

     

    Die Röhrenkollektoren der Solarthermieanlage wurden auf dem flach geneigten Dach installiert. Durch Drehung der integrierten Absorber konnte die knapp 12 m² große Installation optimal ausgerichtet werden. So leistet auch die Sonne einen Beitrag zur Warmwassererzeugung und Heizungsunterstützung. Scheint die Sonne nicht in ausreichendem Maße, steht die moderne Ölheizung bereit und liefert jederzeit Wärme. Die Warmwasserbereitung erfolgt besonders hygienisch im Durchfluss-Verfahren über ein Frischwasserstation (Platten-Wärmeübertrager).

     

  • Das Einspeisemanagement der Heizungsanlage kann den Solarstrom-Eigenverbrauch optimieren. Ansonsten ins öffentliche Stromnetz eingespeiste Solarstrommengen können wattgenau in Wärme für Heizung und Trinkwasser gewandelt werden. Die Solarstrom-/Photovoltaik-Anlage mit 35 Modulen hat eine Fläche von 57,5 m², ist nach Süd-Süd-West ausgerichtet und mit 15° Neigung aufgeständert. Die Peak-Leistung liegt bei 9,1 kWp, der jährliche Solarstromertrag wird voraussichtlich bei etwa 9.000 kWhel liegen. 

     

    Das Einspeisemanagement der Heizungsanlage kann den Solarstrom-Eigenverbrauch optimieren. Ansonsten ins öffentliche Stromnetz eingespeiste Solarstrommengen können wattgenau in Wärme für Heizung und Trinkwasser gewandelt werden. Die Solarstrom-/Photovoltaik-Anlage mit 35 Modulen hat eine Fläche von 57,5 m², ist nach Süd-Süd-West ausgerichtet und mit 15° Neigung aufgeständert. Die Peak-Leistung liegt bei 9,1 kWp, der jährliche Solarstromertrag wird voraussichtlich bei etwa 9.000 kWhel liegen. 

     

  • Eine stufenlos von 0,001 bis 13,5 Kilowatt regelbare elektrische Heizeinrichtung ist wie ein Heizkessel über eine Umwälzpumpe mit zwei Pufferspeichern verbunden. Im Ladekreislauf regelt ein thermisches Mischventil, dass die Temperaturschichtung der Wärmespeicher bleibt. Die Heizeinrichtung wird über eine Kommunikationsbox angesteuert, auf die der Regelenergiepool des Stromhändlers Energy2Market (e2m) zugreifen kann. Strom aus dem Netz wird nur genutzt, wenn es für einen Überschuss finanzielle Vergütung gibt.

     

    Eine stufenlos von 0,001 bis 13,5 Kilowatt regelbare elektrische Heizeinrichtung ist wie ein Heizkessel über eine Umwälzpumpe mit zwei Pufferspeichern verbunden. Im Ladekreislauf regelt ein thermisches Mischventil, dass die Temperaturschichtung der Wärmespeicher bleibt. Die Heizeinrichtung wird über eine Kommunikationsbox angesteuert, auf die der Regelenergiepool des Stromhändlers Energy2Market (e2m) zugreifen kann. Strom aus dem Netz wird nur genutzt, wenn es für einen Überschuss finanzielle Vergütung gibt.

     

  • Die neue Tankanlage mit vier 1.000-Liter-Batterietanks sorgt in dem Zweifamilienhaus für eine Reichweite von etwa anderthalb Jahren.

     

    Die neue Tankanlage mit vier 1.000-Liter-Batterietanks sorgt in dem Zweifamilienhaus für eine Reichweite von etwa anderthalb Jahren.

     

Auf diesen Veranstaltungen hat IWO die Möglichkeiten von Power-to-Heat vor Fachpublikum präsentiert:

  • Am 27. April 2016 war IWO beim Verband Deutscher Grundstücksnutzer e. V. (VDGN) in Berlin zu Gast: Im Rahmen der Konferenz „Intelligent heizen mit überflüssigem Strom“ stellte IWO-Projektleiter Simon Jastrzab die bisherigen Erfahrungen mit der Power-to-Heat-Technologie vor und zeigte, dass insbesondere hybride Heizsysteme aufgrund ihrer hohen Flexibilität Vorteile bei der Sektorkopplung von Strom-und Wärmemarkt haben. Zum Ergebnis der Diskussion, die Jastrzab während der Veranstaltung mit weiteren Referenten führte, sagte VDGN-Präsident Peter Ohm: „Power-to-Heat ist zweifellos eine Schlüsseltechnologie für das Gelingen der Energiewende.“ Der VDGN beschloss zudem eine Resolution mit Forderungskatalog, die darauf drängt, die rechtliche Rahmenbedingungen dafür zu schaffen, dass Power-to-Heat als Massenlösung eingesetzt werden kann.

     

    Am 27. April 2016 war IWO beim Verband Deutscher Grundstücksnutzer e. V. (VDGN) in Berlin zu Gast: Im Rahmen der Konferenz „Intelligent heizen mit überflüssigem Strom“ stellte IWO-Projektleiter Simon Jastrzab die bisherigen Erfahrungen mit der Power-to-Heat-Technologie vor und zeigte, dass insbesondere hybride Heizsysteme aufgrund ihrer hohen Flexibilität Vorteile bei der Sektorkopplung von Strom-und Wärmemarkt haben. Zum Ergebnis der Diskussion, die Jastrzab während der Veranstaltung mit weiteren Referenten führte, sagte VDGN-Präsident Peter Ohm: „Power-to-Heat ist zweifellos eine Schlüsseltechnologie für das Gelingen der Energiewende.“ Der VDGN beschloss zudem eine Resolution mit Forderungskatalog, die darauf drängt, die rechtliche Rahmenbedingungen dafür zu schaffen, dass Power-to-Heat als Massenlösung eingesetzt werden kann.

     

  • Auf dem Weg zu einem neuen Strommarktdesign gilt die Sektorkopplung von Strom- und Wärmemarkt als Ansatz mit großem Potenzial. Doch welchen Beitrag kann hier die Nutzung von Power-to-Heat in Hybridheizungen leisten? Diese Frage stand im Zentrum der Veranstaltung des IWO während der Berliner Energietage 2016. Über 200 Teilnehmer verfolgten und diskutierten verschiedene Vorträge, die u. a. von Björn Spiegel, ARGE Netz GmbH & Co. KG, Rudolf Escheu aus dem Bayerischen Wirtschaftsministerium sowie Till Wodraschka vom Heizgerätehersteller Buderus gehalten wurden.Christian Halper, IWO, informierte zu den Ergebnissen des IWO-Power-to-Heat-Feldtests. Simon Kruppa, easyOptimize GmbH, stellte einen weiteren Praxisversuch vor, der die Einbindung von Überschüssen aus der hauseigenen PV-Anlage untersucht. Simon Jastrzab, IWO, fasste zusammen: Hybridheizungen, etwa auf Öl-Brennwertbasis, bieten in Ein- und Zweifamilienhäusern ideale Voraussetzungen, um mit geringem Aufwand ansonsten abgeregelten Strom aufzunehmen. Um dieses Potenzial im Sinne der Energiewende zukünftig zu nutzen, sind jedoch noch rechtliche Anpassungen nötig.

     

    Auf dem Weg zu einem neuen Strommarktdesign gilt die Sektorkopplung von Strom- und Wärmemarkt als Ansatz mit großem Potenzial. Doch welchen Beitrag kann hier die Nutzung von Power-to-Heat in Hybridheizungen leisten? Diese Frage stand im Zentrum der Veranstaltung des IWO während der Berliner Energietage 2016. Über 200 Teilnehmer verfolgten und diskutierten verschiedene Vorträge, die u. a. von Björn Spiegel, ARGE Netz GmbH & Co. KG, Rudolf Escheu aus dem Bayerischen Wirtschaftsministerium sowie Till Wodraschka vom Heizgerätehersteller Buderus gehalten wurden.Christian Halper, IWO, informierte zu den Ergebnissen des IWO-Power-to-Heat-Feldtests. Simon Kruppa, easyOptimize GmbH, stellte einen weiteren Praxisversuch vor, der die Einbindung von Überschüssen aus der hauseigenen PV-Anlage untersucht. Simon Jastrzab, IWO, fasste zusammen: Hybridheizungen, etwa auf Öl-Brennwertbasis, bieten in Ein- und Zweifamilienhäusern ideale Voraussetzungen, um mit geringem Aufwand ansonsten abgeregelten Strom aufzunehmen. Um dieses Potenzial im Sinne der Energiewende zukünftig zu nutzen, sind jedoch noch rechtliche Anpassungen nötig.

     

  • Beim 8. Ölwärme-Kolloquium von OWI (Oel-Waerme-Institut) und IWO im Oktober 2015 zeigten sich die Redner überzeugt, dass hybride Heizsysteme an Bedeutung gewinnen. Wärme- und Strommarkt wachsen dabei zunehmend zusammen, so dass Power-to-Heat auch für Individualheizungen immer attraktiver wird. Hilfreich hierfür ist die Online-Anbindung der Heizsysteme. Sie ermöglicht und erleichtert die Überwachung und Regelung von Heizungsanlagen. Das gilt sowohl für die Wartung und Fehleranalyse durch den SHK-Betrieb als auch die Steuerung durch den Hausbesitzer aus der Ferne. 

     

    Beim 8. Ölwärme-Kolloquium von OWI (Oel-Waerme-Institut) und IWO im Oktober 2015 zeigten sich die Redner überzeugt, dass hybride Heizsysteme an Bedeutung gewinnen. Wärme- und Strommarkt wachsen dabei zunehmend zusammen, so dass Power-to-Heat auch für Individualheizungen immer attraktiver wird. Hilfreich hierfür ist die Online-Anbindung der Heizsysteme. Sie ermöglicht und erleichtert die Überwachung und Regelung von Heizungsanlagen. Das gilt sowohl für die Wartung und Fehleranalyse durch den SHK-Betrieb als auch die Steuerung durch den Hausbesitzer aus der Ferne. 

     

  • Durch die Verknüpfung von Power-to-Heat und ölbasierten Hybridheizungen könnten Heizkosten spürbar reduziert werden, da ihnen Einnahmen auf dem Strommarkt entgegenstehen. Das zeigen Ergebnisse der Referenzanlagen, die IWO auf den Berliner Energietagen 2015 vorstellte. Jens-Christian Magnussen, Energiepolitischer Sprecher der CDU-Fraktion im Kieler Landtag, verwies auf die zunehmende Abregelung von Windkraft-Anlagen bei zu hohem Stromangebot. Für ihn sei Power-to-Heat notwendiger Bestandteil der Energiewende. 

     

    Durch die Verknüpfung von Power-to-Heat und ölbasierten Hybridheizungen könnten Heizkosten spürbar reduziert werden, da ihnen Einnahmen auf dem Strommarkt entgegenstehen. Das zeigen Ergebnisse der Referenzanlagen, die IWO auf den Berliner Energietagen 2015 vorstellte. Jens-Christian Magnussen, Energiepolitischer Sprecher der CDU-Fraktion im Kieler Landtag, verwies auf die zunehmende Abregelung von Windkraft-Anlagen bei zu hohem Stromangebot. Für ihn sei Power-to-Heat notwendiger Bestandteil der Energiewende. 

     

  • Die Energietechnische Gesellschaft des VDE hat am 22. und 23.10.2015 in der Vertretung des Landes Niedersachsen beim Bund in Berlin unter dem Titel Batteriespeicher und Power-to-Heat – Konkurrenz oder Koexistenz?“ eine Fachtagung mit rund 70 Teilnehmern veranstaltet. IWO hat dort in einem Vortrag und einem Ausstellungsstand sein hybrides Power-to-Heat Konzept vorgestellt, welches eine praxisnahe Lösungsmöglichkeit zur angestrebten Sektorkopplung von Strom- und Wärmemarkt darstellt.

     

    Die Energietechnische Gesellschaft des VDE hat am 22. und 23.10.2015 in der Vertretung des Landes Niedersachsen beim Bund in Berlin unter dem Titel Batteriespeicher und Power-to-Heat – Konkurrenz oder Koexistenz?“ eine Fachtagung mit rund 70 Teilnehmern veranstaltet. IWO hat dort in einem Vortrag und einem Ausstellungsstand sein hybrides Power-to-Heat Konzept vorgestellt, welches eine praxisnahe Lösungsmöglichkeit zur angestrebten Sektorkopplung von Strom- und Wärmemarkt darstellt.

     

  • Bei der gemeinsamen Veranstaltungsreihe „Energie am Mittag“ in Berlin diskutierten der MEW und IWO im November 2015 mit rund 40 Teilnehmern aus der Politik. Das Thema der Veranstaltung:  Die Chancen von Power-to-Heat in Hybridheizungen. 

     

    Bei der gemeinsamen Veranstaltungsreihe „Energie am Mittag“ in Berlin diskutierten der MEW und IWO im November 2015 mit rund 40 Teilnehmern aus der Politik. Das Thema der Veranstaltung:  Die Chancen von Power-to-Heat in Hybridheizungen. 

     

  • Die Frage „Strom im Wärmemarkt – Auslauf- oder Erfolgsmodell?“ stand im Zentrum einer Podiumsdiskussion im Rahmen des Life Needs Power Forums auf der Hannover Messe 2015. In die Diskussion mit Experten aus der Politik sowie dem Strom- und Wärmemarkt konnte IWO die Vorteile der ölbasierten Hybridtechnologie mit seinem Konzept „Power-to-Heat in Hybridheizungen“ einbringen.

     

    Die Frage „Strom im Wärmemarkt – Auslauf- oder Erfolgsmodell?“ stand im Zentrum einer Podiumsdiskussion im Rahmen des Life Needs Power Forums auf der Hannover Messe 2015. In die Diskussion mit Experten aus der Politik sowie dem Strom- und Wärmemarkt konnte IWO die Vorteile der ölbasierten Hybridtechnologie mit seinem Konzept „Power-to-Heat in Hybridheizungen“ einbringen.

     

  • Auf dem Technologie- und Energie-Forum während der ISH 2015 hielt IWO Fachvorträge vor Handwerkern, Planern und Architekten. IWO referierte zu den Themen „Energieträger Heizöl in Hybridsystemen“ und „Power to Heat in ölbasierten Hybridheizungen“.

     

    Auf dem Technologie- und Energie-Forum während der ISH 2015 hielt IWO Fachvorträge vor Handwerkern, Planern und Architekten. IWO referierte zu den Themen „Energieträger Heizöl in Hybridsystemen“ und „Power to Heat in ölbasierten Hybridheizungen“.

     

  • Das Hamburgische WeltWirtschaftsInstitut (HWWI) hat für IWO eine Studie zu den wirtschaftlichen Potenzialen von Power-to-Heat in den Heizungen privater Haushalte erstellt. Die Präsentation fand am 24. Februar 2015 in Berlin statt. Das bemerkenswerte Ergebnis: Besitzer einer Öl- oder Gasheizung können die bei einer Modernisierung für Power-to-Heat notwendigen Mehrkosten günstigstenfalls bereits innerhalb von neuneinhalb Jahren wieder einspielen.

     

    Das Hamburgische WeltWirtschaftsInstitut (HWWI) hat für IWO eine Studie zu den wirtschaftlichen Potenzialen von Power-to-Heat in den Heizungen privater Haushalte erstellt. Die Präsentation fand am 24. Februar 2015 in Berlin statt. Das bemerkenswerte Ergebnis: Besitzer einer Öl- oder Gasheizung können die bei einer Modernisierung für Power-to-Heat notwendigen Mehrkosten günstigstenfalls bereits innerhalb von neuneinhalb Jahren wieder einspielen.

     

  • Bei der dritten VDI Fachtagung im Oktober 2015 zum Thema „Hybride Gebäude-Energiesysteme“ in Köln zeigte IWO, wie mit Power-to-Heat in Hybridheizungen der Strom- und Wärmemarkt künftig intelligent verknüpft werden könnte.

     

    Bei der dritten VDI Fachtagung im Oktober 2015 zum Thema „Hybride Gebäude-Energiesysteme“ in Köln zeigte IWO, wie mit Power-to-Heat in Hybridheizungen der Strom- und Wärmemarkt künftig intelligent verknüpft werden könnte.

     

  • Mehr als 120 Teilnehmer konnte IWO bei seiner Veranstaltung im Rahmen der Berliner Energietage 2014 im Ludwig-Erhard-Haus begrüßen, bei der das Projekt „Power-to-Heat – Einsatz von Strom-Angebotsspitzen in Hybridheizungen“ präsentiert wurde.

     

    Mehr als 120 Teilnehmer konnte IWO bei seiner Veranstaltung im Rahmen der Berliner Energietage 2014 im Ludwig-Erhard-Haus begrüßen, bei der das Projekt „Power-to-Heat – Einsatz von Strom-Angebotsspitzen in Hybridheizungen“ präsentiert wurde.