Sonnenspeicher- statt Nachtspeicherheizungen

Nachtspeicherheizungen sind nicht gerade ein Sinnbild für die moderne Energiewelt. Streicht man „Nacht“ und ersetzt das Wort durch „Wärme“, sieht das nach Ansicht von Marco Krasser, Geschäftsführer der Stadtwerke Wunsiedel, ganz anders aus. Er hat ein Wohnlabor eröffnet, das zeigen soll, wie die Wärmespeicherheizungen, also Stromheizungen, der Energiewende dienen können.

Die Stadtwerke wollen – gefördert von der bayerischen Landesregierung – testen, wie sie zentral die Heizgeräte so an- und ausschalten können, dass einerseits die schwankende Einspeisung von Photovoltaik- und Windkraftanlagen besser ins Netz integriert werden kann und andererseits die Bewohner keine Komforteinbußen haben.

Markt mit vier Millionen Geräten

Meist wird über Wärmepumpen oder eventuell Heizstäbe diskutiert, die Warmwasserspeicher von Zentralheizungen heizen, wenn die Sprache auf Power-to-Heat kommt. Direkte Stromheizungen wie in Wunsiedel, bei denen die Wärme direkt mit Strom im Heizkörper erzeugt und dort gespeichert wird, sindeigentlich viel ineffizienter. Trotzdem wird es sie „in 30 Jahren immer noch geben“, sagt Krasser.

Grund dafür ist, dass es viele Bestandswohnungen mit Nachtspeicherheizungen gibt. „Rund 1,4 Millionen Anlagen mit ungefähr vier Millionen Einzelspeicherungsgeräten“, sagt Ewald Beckstein. Er ist Entwicklungsleiter für elektrische Heizgeräte bei dem Hersteller Glen Dimplex, der die Stromheizungen und die Regelung in Wunsiedel geliefert hat. Es stehe oft nicht zur Wahl, die Geräte gegen eine Zentralheizung zu tauschen, sagt Beckstein. Dafür müsse aufwendig das ganze Haus saniert werden. Ziehen nur einzelne Mieter aus, sei die sinnvollste Möglichkeit, die alte Nachtspeicherheizung gegen eine neue Stromheizung auszutauschen.

Das Prinzip der neuen Stromheizungen ist das gleiche wie das der alten Nachtspeicherheizungen. Beckstein sagt, die neuen sähen besser und moderner aus und könnten die Wärme besser halten. Die Bewohner können über einen Lüfter steuern, wann sie die gespeicherte Wärme nutzen, um den Raum zu heizen. Durch die Vernetzung mit der Leitstelle der Stadtwerke könne außerdem besser geregelt werden, wie viel Wärme gespeichert wird, in Abhängigkeit von Außentemperaturen und Prognosen. Dadurch seien die neuen Modelle etwa 25 Prozent effizienter als die alten Heizkörper.

Speicherkapazität von 100 Gigawattstunden

Im Unterschied zu den alten Nachtspeicherheizungen, die einfach nachts mit Energie geladen werden, sollen die neuen Stromheizungen dann beladen werden, wenn es sinnvoll ist, Solarstrom- und Windstromerzeugung abzufangen. Die vier Millionen Bestandsgeräte haben eine Anschlussleistung von 14 Gigawatt und eine Speicherkapazität von zusammen gut 100 Gigawattstunden. Das entspricht der Kapazität von rund 20 Millionen Home-Batteriespeichern für Strom. Ewald Beckstein gibt das Verschiebepotenzial mit fast 20 Terawattstunden an. Das ist die pro Jahr mit den Bestandsheizgeräten umgesetzte Energiemenge. Ihr Potenzial ist also immens, auch wenn sich die Strom- und Wärmespeicher nicht direkt vergleichen lassen. Im Sommer helfen die Raumheizungsgeräte ja schließlich nicht, um die Einspeisespitzen der Photovoltaik aufzunehmen.

Zentral für das Konzept ist die Steuerung. Dimplex setzt in dem Wunsiedler Projekt sein Energiemanagementsystem Smart Eco ein. Es bezieht nicht nur die Raumheizung ein, sondern auch das Warmwasser und auf Wunsch zusätzliche Verbraucher, die geschaltet werden können.

Getestet wird jetzt der neue Aspekt: Per Internet kommuniziert das System mit den Stadtwerken. Ewald Beckmann sagt, es gebe zwar auch andere Modellprojekte, bei denen ähnliche Lösungen zur Vernetzung eingebaut seien. Diese seien aber oft „zusammengebastelt“. Das Dimplex-System stehe viel näher an der Serienreife. Wichtig sei auch, dass die Bewohner es einfach bedienen können, zum Beispiel über Apps auf Smartphones oder Tablets. Damit bringt das System Funktionalitäten des Smart Home in Mietwohnungen.

Das jetzt vorgestellte System zur Vernetzung bietet so eine Alternative zu den Smart Metern, über deren Rollout derzeit viel diskutiert wird. Wenn dieses kommt, werden Nutzer von Stromspeicherheizungen definitiv über der Verbrauchsgrenze liegen, ab der die neuen Smart Meter verpflichtend sind. Dann würde die Kommunikation mit der Smart Eco Box vermutlich über sie laufen. Bis dahin geben aber auch die jetzt eingesetzten Smart Ecos die volle Funktionalität.

Motivation für die Stadtwerke

Die Stadtwerke haben derzeit noch keinen direkten finanziellen Anreiz, solche Smart-Grid-Systeme auszuprobieren. Um die Netze für noch mehr erneuerbare Energien auszubauen, gibt es zwei Möglichkeiten: entweder Leitungen ausbauen oder Netze intelligenter machen. In dem Versuch mit den Stromheizungen ist es die Lastverschiebung, mit der die Erzeugungsspitzen der erneuerbaren Erzeuger aufgefangen werden sollen. Die Kosten für den Leitungsausbau können über die Netzumlage finanziert werden, die Kosten für intelligentere Netze nicht. Auch sonst gibt es noch Hürden. Das Unbundling, also das strikte Trennen des Stadtwerke-Teils, der für die Versorgung zuständig ist, von dem Teil, der das Netz betreibt, macht es schwer, solche Konzepte umzusetzen.

Im Netzgebiet von Wunsiedel sind übrigens zehn Megawatt Photovoltaikanlagen installiert, dazu acht Megawatt Windkraftanlagen und 2,4 Megawatt Biomassekraftwerke. Die Verbraucher benötigen zwischen sechs uns 16 Megawatt Leistung, je nach Jahres- und Uhrzeit.