Smart Heat and Drive

Ziele/Ideen

Die E-Mobilität sowie Wärmepumpen-Heiz- und Kühlsysteme werden in den nächsten Jahren massiv wachsen. Man kann aus heutiger Sicht davon ausgehen, dass der Anteil an der Zulassung neuer E-Autos (BEV, ohne Plug-In Hybrid) in den nächsten sechs Jahren von heute zwei Prozent auf mind. zehn Prozent steigen wird. Optimistische Schätzungen sehen sogar eine Steigerung auf 30 Prozent Anteil an Neuzulassungen. Auch bei Wärmepumpensystemen kann man von einem durchschnittlichen Wachstum von ca. fünf Prozent pro Jahr ausgehen.

Schon 2025 müssen somit mindestens 145.000 reine E-Autos (305.000 bei optimistischer Annahme) und über 360.000 Heizungswärmepumpen mit Ökostrom versorgt werden. Für die Netzbetreiber und Stromproduzenten wird das eine enorme Herausforderung. Schlaue Regelsysteme müssen entwickelt werden, um ein Anwachsen der Leistungsspitzen im Stromnetz zu vermeiden und den erzeugten Ökostrom sinnvoll zu nutzen (insbesondere den während der Schwachlastzeiten erzeugten Strom aus Wasserkraft).

Derzeit noch ungelöst im Zusammenhang mit E-Mobilität und Wärmepumpe ist das Problem einer Überlastung der Stromnetze durch die zu erwartenden Spitzenlasten. Als Bespiel dient die Annahme, dass 70 Prozent der E-Fahrzeuge um 19:00 Uhr am Abend laden und zeitgleich der erhöhte Wärmebedarf in den Abendstunden während der Wintermonate auch die Wärmepumpe in Betrieb nimmt. Ohne weitere Maßnahmen würde dies die ohnehin bereits vorhandene Abendspitze auf ein kritisches Niveau erhöhen, welches die Versorgungssicherheit gefährdet.

Kurzbeschreibung

KWG - Kraftwerk Glatzing-Rüstorf hat das Projekt Smart Heat & Drive gemeinsam mit dem EMC - ElektroMobilitätsClub Österreich und KNV Energietechnik GmbH entwickelt. Gemeinsam arbeiten die Firmen an der Umsetzung.

Das Laden von Elektroautos und die Steuerung von Wärmepumpen sollen auf Basis von Netzbelastungen bzw. Strompreissignalen gesteuert werden: Strom wird für Mobilität und Wärme genutzt, wenn das Stromnetz wenig belastet ist, überschüssiger Strom erzeugt wird und die Strompreise günstig sind.
• Die Ausnutzung der Produktion von Wasserkraftwerken kann in der Nacht auf bis zu 100 Prozent erhöht werden
• Batterien von Elektroautos und die thermische Speichermasse von Gebäuden puffern überschüssige Energie
• Vermeidung von Überlasten im Haushalt durch gezielte Ansteuerung der Wallbox und der Wärmepumpe
• Endkunden können pro Jahr bis zu 200 EUR einsparen
• Teure Netzausbauten können durch dieses intelligente Lastmanagement vermieden werden. Einsparungen in Millionenhöhe sind denkbar

Resultate

Eine erste Ausbaustufe ist bereits umgesetzt: Die intelligente Heizungssteuerung mit Preissignalen funktioniert bereits und ist auch bei Kundinnen und Kunden im Einsatz. Ein neuer Prototyp, welcher nun auch die Steuerung des Ladevorganges von Elektrofahrzeugen übernimmt, wurde dafür entwickelt. Im Jahresschnitt können dadurch die Stromkosten für den Betrieb der Elektroautos und von Wärmepumpen deutlich gesenkt werden. Hauptenergieverbraucher der Zukunft im Haushalt schalten nie gleichzeitig ein, sondern werden nach vordefinierten, frei wählbaren Prioritäten versorgt, z.B. hat die Warmwasserbereitung oberste Priorität, dann Heizung oder Kühlung und dann die Wallbox. Die Entwicklungskosten betrugen ca. 50.000 EUR. Die Umsetzungskosten in serienreife Produkte betragen ca. 40.000 EUR (Steuerung Wärmepumpe, Wallbox, Stromtarifmodell, Pilotanlage, Training der Mitarbeitenden)

Für die Bewusstseinsförderung der österreichischen Bevölkerung sind neben den EMC Hauptveranstaltungen die Teilnahme an den wichtigsten Auto- und Energiesparmessen vorgesehen. Durch die bessere Ausnutzung der Wasserkraft können ab 2025 bis zu 400.000 Tonnen CO2-Äquivalent pro Jahr eingespart werden. Dies entspricht ca. zwei Prozent der Treibhausgasemissionen des Sektors Verkehr im Jahr 2016 in Österreich. Teure Stromnetzausbauten können durch dieses intelligente Lastmanagement vermieden werden. Einsparungen in Millionenhöhe sind denkbar.

Für die Endkundinnen und Endkunden wurde von KWG ein „Batman Bonus“ geschaffen, um sie zur Verschiebung der Verbräuche in die Nachtstunden zu motivieren. Damit können die Endkunden bis zu 20 Prozent beim Energiepreis einsparen. Endkunden mit Elektroauto und Wärmepumpe können pro Jahr bis zu 200 EUR einsparen.

Der nächste Schritt ist eine flächendeckende Vorstellung von „Smart Heat and Drive“ mit Unterstützung der E-Mobilitätscommunity des ElektroMobilitätsClubs EMC. Im Rahmen von Stammtischen und Kompetenztreffen, bei Auto- und Energiesparmessen und bei anderen Veranstaltungen wird dabei die breite Öffentlichkeit über „Smart Heat and Drive“ informiert.

Partner

KNV Energietechnik GmbH: App & Wärmepumpensteuerung

EMC ElektroMobilitätsClub Österreich: Fritz Traidl