Flexibilitäten durch Wärmepumpen und Wärmespeicher können Netzausbauverzögerungen teils kompensieren
Ein verzögerter Ausbau der Stromnetze gefährdet die schnelle Umsetzung der
Energiesystemwende. Mehr Flexibilität durch Wärmepumpen und Wärmespeicher
im Stromnetz könnten dem entgegenwirken und Verzögerungen kompensieren.
Das ist das Ergebnis einer Kurzstudie des Reiner Lemoine Instituts (RLI).
Die Berechnungen der Wissenschaftler*innen zeigen: Ein netzdienlicher
Einsatz der Wärmepumpen führt zur Reduktion der Netzausbaukosten.
Der Wandel des Energieversorgungssystems findet insbesondere auf
dezentraler Ebene statt und erfordert einen starken Ausbau der
Stromverteilnetze. Hemmnisse wie Akzeptanz, Fachkräftemangel und lange
Planungsprozesse führen aber zu Verzögerungen im Netzausbau. Wie kann die
Energiesystemwende trotz dieser Hürden beschleunigt werden? Die Kurzstudie
des RLI hat untersucht, welche Auswirkungen Flexibilitäten von Wärmepumpen
in Kombination mit Wärmespeichern auf die Umstellung des Energiesystems
haben.
Das Ergebnis: In zwei modellierten Szenarien, in denen Wärmepumpen
flexibel und netzdienlich eingesetzt werden, reduzieren sich die
Netzausbaukosten. Besonders zeigt sich dieser Effekt in
Niederspannungsnetzen städtischer Netze. Dort liegt das größte
Einsparpotenzial.
Damit Wärmepumpen und Wärmespeicher flexibel eingesetzt werden können,
sind auch Investitionen nötig. Und die könnten sich lohnen, zeigt ein
weiteres Ergebnis der Studie. Die Gesamtkosten von Netzausbau und
Investitionen könnten so insgesamt sogar gesenkt werden.
Für die Studie haben die Wissenschaftler*innen drei Szenarien berechnet.
Sie unterscheiden sich in der Flexibilität, die Wärmepumpen bereitstellen
können. Im „No-flex“-Szenario können Wärmepumpen nicht flexibel betrieben
werden. Das „Flex“-Szenario bietet eine mittlere Flexibilität und das
„Flex+“-Szenario einen hohen Grad der Flexibilität.
Das günstigste Szenario ist den Berechnungen nach das „Flex“-Szenario mit
mittlerer Flexibilität. Darin könnten die Netzausbaukosten um 3,7 Prozent
(entspricht 1,33 Milliarden Euro) gesenkt werden.
Gleichzeitig zeigen die Modellierungen, dass die Wärmepumpen im
„Flex“-Szenario aufgrund der Wärmespeicher kleiner dimensioniert werden
können. Das würde die Kosten für Wärmepumpen und -speicher trotz
zusätzlicher Investitionen in Wärmespeicher um 0,46 Prozent (0,51
Milliarden Euro) gegenüber dem „No-flex“-Szenario reduzieren.
Dadurch könnten durch den Einsatz von flexiblen Wärmepumpen mit Speichern
insgesamt 1,84 Milliarden Euro eingespart werden – und die Verzögerung im
Netzausbau teilweise kompensiert werden.
Die berechneten Szenarien sind in den Rahmen eines mittelfristigen
Szenarios auf dem Weg zu einem vollständig erneuerbaren Energiesystem
eingebettet. Die Daten sind mithilfe eines Open-Source-Tools entstanden
und enthalten Angaben für die Sektoren Strom, Wärme, Mobilität und Gas.
Die Kurzstudie wurde von der Reiner Lemoine Stiftung beauftragt.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Kilian Helfenbein, Kilian.Helfenbein@rl-institut.
Originalpublikation:
Die Kurzstudie "Analyse der Netzauswirkungen erhöhter Flexibilität von
Wärmepumpen durch höhere Leistung und Wärmespeicherkapazität" finden Sie
zum Download hier: https://reiner-lemoine-institu
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