„nachhaltige technologien 3|2018“

n Zukunft wird der hohe Anteil von erneuerbaren Energieträgern bei der Einspeisung in Strom- und Wärmenetze einen Übergang von der rein am Bedarf ausgerichteten Energieproduktion („generation on demand“) zu einem an die Produktion angepassten Bedarf bzw. Verbrauch („consumption on demand“) bewirken. Das ist sinnvoll und notwendig, um die zwar kurzfristig vorhersagbare, aber zeitlich unbeeinfluss- bar erzeugte Energiemenge z. B. aus Wind- oder So- larstromanlagen, aber auch aus Solarthermieanlagen, gezielter direkt nutzen zu können. Das entlastet die Netze und verringert die Speichernotwendigkeiten. Die Schwankungen des Energieangebots nur mit Hilfe von Spitzenkraftwerken und großen Speichern auszugleichen, ist kostenintensiv. Die den Gebäuden innewohnende Energieflexibilität kann zur Stabi- lisierung der Energienetze, und zwar Strom- UND Wärmenetze, genutzt werden; der Energiebedarf kann durch intelligente Nutzung und Regelung zeit- lich verschoben werden. Die Energieflexibilität von Gebäuden ermöglicht somit eine Laststeuerung auf der Nachfrageseite, abgestimmt entweder auf die Ei- genbedarfsdeckung und/oder auf die Anforderungen der umgebenden Netze. In einem internationalen Projekt - IEA EBC Annex 67 „Energie-flexible Gebäude“ - wird derzeit gerade eine Methode zur Charakterisierung der Energieflexibilität in Gebäuden erprobt. Die Energieflexibilität eines Gebäudes ist laut Definition der ExpertInnengruppe dieses Projekts die Fähigkeit, dessen Energiebedarf und -erzeugung entsprechend den lokalen Klimabe- dingungen, den NutzerInnen- und den Netzanforde- rungen zu steuern. Parallel legt die EU-Kommission eine Überarbeitung der EU-Gebäuderichtlinie vor, die einen „Smart Readiness“- Indikator zur Bewertung der „Intelligenz“ von Gebäuden beinhalten soll. Die nächste Generation von Gebäuden soll potenziell sehr wenig Energie verbrauchen, der verbleibende Rest wird möglichst vor Ort aus erneuerbaren Energie- quellen gedeckt und angepasst an diese Produktion verbraucht. Die Steuerung und das Management die- ser angepassten Energieflüsse im Austausch mit den Energienetzen für Strom und Wärme ist ein zentrales Element dieser neuen Gebäudegeneration. Grundlagen und Wert der Energieflexibilität Zur Quantifizierung der Energieflexibilität von Gebäudelasten schlagen Six et al. vor, die Anzahl der Stunden zu berechnen, die das Energiesystem verzögert betrieben werden kann 1 . In Übereinstim- mung damit ist die Definition von Flexibilität "die maximale Zeit, die eine bestimmte Stromentnahme zu einem bestimmten Zeitpunkt des Tages verzögert oder zusätzlich in Anspruch genommen werden kann" 2 . Flexibilität wird bei Wärmelasten auch als "die Fähigkeit, vom thermischen Referenzlastprofil abzuweichen" 3 definiert. Lastmanagement-Maßnahmen verringern aber nicht notwendigerweise den Energieverbrauch, sondern werden zur Stabilisierung der Energienetze und zur besseren Integration erneuerbarer Energiequellen und damit zur Reduktion von CO 2 -Emissionen genutzt (sie- he Konzept des NZEB II in nachfolgender Abbildung). Die Weiterentwicklung von Gebäudestandards: Energie-flexible (EF) Gebäude oder NZEB II – „Nullenergiegebäude der 2. Generation“ - verbrauchen zwar gebäudebezogen mehr Energie, diese aber angepasst an das jeweilige örtliche und zeitliche Angebot an erneuerbaren Quellen (RES). Das ergibt gesamt - bezogen auf das übergeordnete Energiesystem - weniger CO 2 -Emissionen. I Energieflexibilität von Gebäuden – Potenzial, Anwendung, Zukunft Armin Knotzer, Tobias Weiss Nahezu-Nullenergie-Gebäude, die auch Energie produzieren und speichern wie hier in Kapfenberg, weisen ein hohes Potenzial für Energieflexibilität auf. Foto: AEE INTEC Endenergie Bestehende Gebäude Passivhaus NZEB NZEB II RES EF