Gas- und Wärmenetze können als Energiespeicher dienen und für eine flexible Stromversorgung sorgen

Die Wissenschaftler haben analysiert, wie die Strom-, Gas- und Wärmeversorgung verknüpft werden können, um eine unflexible Stromerzeugung auszugleichen. Sie brachten Energie aus überschüssigem Strom über Elektrokessel oder Wärmepumpen in ein Wärmenetz beziehungsweise durch Elektrolyse als Gas ins Gasnetz ein. „Wenn am gleichen Netz eine Anlage zur Stromerzeugung angeschlossen ist – etwa eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage –, wird Strom aus dem System quasi ausgespeist“, erklärt Projektleiter Max Fette.

Speicherketten erfüllen die gleiche Funktion wie klassische Stromspeicher
Eine Umwandlungskette aus Elektrolyseur, optional in Kombination mit einer Methanisierungs-Anlage, Gasnetz und KWK-Anlage könne als „Speicherkette“ verstanden werden. Gleiches gelte für eine Kette aus Elektrokessel beziehungsweise Wärmepumpe, Wärmenetz und KWK-Anlage. In diesem Fall wird nicht die Wärme selbst zurückverstromt, sondern das Gas, welches dadurch eingespart wurde, dass die Wärme aus Strom und nicht aus Gas erzeugt wurde.
Speicherketten könnten also die gleiche Funktion wie klassische Stromspeicher erfüllen. In einem ersten Schritt stellten die Forscher des Projekts „MuGriSto“ Effizienz und Kosten der verschiedenen Speicherketten gegenüber. „Wärmeketten können schon heute vergleichsweise effizient und kostengünstig sein“, sagt Fette. „Diese erste Analyse zeigte, dass die Kosten der ‚Gasketten’ momentan weit über denen der anderen untersuchten Speicherketten liegen.“

Neues Modell analysiert den Strommarkt
Die Wissenschaftler entwickelten darüber hinaus das Modell „MuGriFlex“. Es berechnet Wechselwirkungen unterschiedlicher Energiewandler innerhalb einer wärme- oder gasbasierten Speicherkette. Das Modell analysiert Energiewandlungsketten hinsichtlich wirtschaftlicher und technischer Aspekte, die abhängig von variablen Anlagenkenndaten und energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen sind.

Netzentgelte sind nachteilig für die flexible Nutzung aus Wärme- und Gasnetzen
Die Forscher fanden heraus, dass bestimmte Rahmenbedingungen, wie zum Beispiel Netzentgelte, nachteilig für die flexible Nutzung aus Wärme- und Gasnetzen seien. Daher entwickelten sie Vorschläge, um bestehende Rahmenbedingungen zu ändern. „Unsere Analysen zeigen, dass bei Eingriffen in die Rahmenbedingungen jedoch Vorsicht geboten ist. Zum Beispiel kann eine geringfügige Veränderung der Abgaben auf Strom für Power-to-Heat-Anlagen dazu führen, dass der Betrieb von Wärmepumpen in Stunden attraktiv wird, in denen die Wärmepumpe nicht systemdienlich ist. Denn sie würden zu dieser Zeit die Residuallast weiter vergrößern“, so der Projektleiter.

16.02.2015 | Quelle: BINE Informationsdienst; Grafik: Fraunhofer IFAM | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH