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TU München: Heizen mit Solar- und Wind-Strom könnte CO2 einsparen

Foto: Astrid Eckert / TUM

Eine neue Studie eines Teams um Thomas Auer, Professor der Technischen Universität München (TUM), schlägt vor, den Betrieb von Gebäuden stärker an das Stromnetz zu koppeln um das schwankende Stromangebot aus den erneuerbaren Quellen auszugleichen.

Die Simulation der Münchener Wissenschaftler zeigt, dass es auf diese Weise denkbar ist, den Gebäudesektor bis 2050 CO2-neutral zu machen. Und das, obwohl sich im Extremfall durch eine Nutzung des Stroms für den Gebäudebetrieb der Verbrauch zu Spitzenzeiten nahezu verdoppeln würde.

Zu diesem Ergebnis kam Thomas Auer, Professor für Gebäudetechnologie und klimagerechtes Bauen an der Fakultät für Architektur der TUM. Gemeinsam mit Professor Thomas Hamacher und Professor Ulrich Wagner aus der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik entwickelte er ein Simulationstool, das den Strom- und den Gebäudesektor koppelt.

„Alle versuchen an neuen Gebäuden immer weiter und weiter Energie zu sparen, sprechen über Nullenergie-Häuser – dabei sind die neuen Gebäude gar nicht unser größtes Problem“, sagt Auer. „Knapp 80 Prozent unserer Gebäude sind vor 1980 gebaut worden, sprich vor der Wärmeschutzverordnung. Wir können nicht mit einzelnen neuen Gebäuden die Gesamtsituation retten.“ Auer zeigt, wie sich bereits bestehende Gebäude auf dem Weg zur Energiewende intelligent nutzen lassen. Dabei spricht er nicht von energetischen Sanierungen, denn diese sind oft schwer umzusetzen.

Im Winter gibt es mehr Wind als im Sommer – und damit mehr Windenergie. Diese könnte zur Wärmeversorgung über Wärmepumpen genutzt werden. Aktuell wird der Großteil der Wärmeversorgung in Deutschland durch die fossilen Energiequellen Öl und Gas gewährleistet. Die Stromüberschüsse, die im Sommer aus der Photovoltaik entstehen, könnten hingegen dazu beitragen, Gebäude zu kühlen – was in Anbetracht des Klimawandels an Bedeutung gewinnen werde, sagt Auer. „Wir müssen die Soll-Temperatur eines Raumes an Lastspitzen im Stromnetz anpassen. So können wir den Gebäudesektor zu einer Art Puffer für das sogenannte Lastmanagement, also für die Steuerung des Stromverbrauchs, machen.“

In ihrer Simulation koppelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein Modell der gesamten Energieversorgung Deutschlands mit einem detaillierten Modell des Gebäudebestands. Ersteres schließt die Ausbauszenarien der erneuerbaren Energien bis 2050 ein. Letzteres bildet etwa 75 Prozent aller Gebäude in Deutschland ab. Das Modell des Gebäudebestands bezieht mit ein, um welche Art von Gebäude es sich handelt und welcher Energieeffizienzklasse sie angehören. So haben etwa Bürogebäude einen anderen Energieverbrauch als Einfamilienhäuser. Außerdem lassen sich mit diesem Modell verschiedene Szenarien von Sanierungsentscheidungen und Anlagetechnik untersuchen. So errechnet Auer die elektrische Leistung, die innerhalb einer Stunde abgenommen wird, sogenannte stündliche Lastprofile.

17.12.2018 | Quelle: TU München | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH

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