21/04/2015
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Power to Heat
Regelleistung
Die Übertragungsnetzbetreiber in Deutschland sind gesetzlich dazu verpflichtet, das
Stromnetz bei einer Mittelfrequenz von 50Hz stabil zu halten. Wenn diese Netzfrequenz
sinkt oder steigt, müssen die Netzbetreiber reagieren. Die Netzfrequenz ist abhängig
von Einspeisung und Verbrauch. Wenn mehr Strom ins Netz gespeist wird als
verbraucht wird, steigt die Frequenz, umgekehrt sinkt sie. Die schlimmste Folge dieser
als Volatilität bezeichneten Schwankung ist ein Stromausfall wegen Über- oder
Unterspannung.
Um die Stromnetzfrequenz stabil halten zu können, wird die Energie im Netz gezielt
geregelt. Dafür verwalten die Übertragungsnetzbetreiber den sogenannten
„Regelenergiemarkt“. Je nachdem ob ein Überschuss oder ein Mangel an Strom im
Netz herrscht, müssen dezentrale Anlagenbetreiber in der Lage sein, diese Volatilität
abzufangen. Die Abnahme überschüssigen Stroms nennt man „negative Regelleistung“,
die Zuführung von Strom bei Mangel nennt man „positive Regelleistung“. Die
Leistungen der Anlagenbetreiber staffeln sich zudem nach deren Reaktionszeit. Können
die Anlagenbetreiber praktisch umgehend auf eine auftretende Volatilität reagieren,
spricht man von „Primärregelleistung“, bei einer Reaktionszeit von bis zu 5 Minuten von
„Sekundärregelleistung“ und bei bis zu 15 Minuten von „Minutenreserve“.
Da die Netzbetreiber sicherstellen müssen, dass ihre Reserven immer ausreichend zur
Verfügung stehen um die Stromnetzfrequenz zu regeln, zahlen sie für deren
Bereitstellung einen sogenannten „Leistungspreis“. Kommt es dann tatsächlich zum
Bedarf an Reserven, werden die Betreiber über den sogenannten „Arbeitspreis“
vergütet.
Die Reaktionszeiten von Power-to-Heat-Anlagen
ermöglichen grundsätzlich einen Einsatz in allen
Bereichen der Regelenergie. Aufgrund der aktuellen
Gegebenheiten am Energiemarkt ist die negative
Sekundärleistung momentan jedoch der attraktivste
Marktplatz.
Warum Power-to-Heat?
Bis 2050 plant die Bundesrepublik Deutschland Strom zu 80 % aus erneuerbaren
Energien zu gewinnen. Die Quellen für erneuerbare Energien wie Sonne und Wind sind
allerdings nur bedingt regulierbar. Im Sommer kann mehr Sonnenenergie
„geerntet“ werden als im Winter und Wind ist der aktuellen Witterung unterworfen. Um
das Ziel der Energiewende zu erreichen ist es also notwendig, Energie speichern zu
können. Nur so kann man sicherstellen, dass die Energie dann zur Verfügung steht,
wenn sie benötigt wird, ungeachtet wie das Wetter ist.
Entscheidend für die Sinnhaftigkeit des jeweiligen Speichermediums sind dabei
Wirtschaftlichkeit und Effizienz. Die direkte Speicherung von Energie – die sogenannte
Primärenergiespeicherung – ist aktuell nicht leistbar. Die Kapazität an
Pumpspeicherwerken in Deutschland reicht nicht aus, um den Bedarf zu decken.
Gleichzeitig ist der Einsatz von geeigneten Batterien und Power-to-Gas derzeit noch
viel zu teuer. Auch der diskutierte Ansatz, Akkus von Elektroautos zu nutzen, um die
Schwankungen im Stromnetz ausgleichen zu können wird noch nicht als rentabel
eingeschätzt.
Da die Möglichkeiten für die Primärenergiespeicherung derzeit nicht gegeben sind, ist
die einzige Alternative Strom in Sekundärenergie umzuwandeln, ihn also in einer
anderen Energieform zu speichern. Die bisher gültige Sichtweise, dass Strom auf diese
Weise an Wert verliert, muss vor diesem Hintergrund völlig neu bewertet werden.
Wir werden in Zukunft zwangsläufig Stromüberschüsse durch PV- und Windanlagen
produzieren, die bei fehlender Speichermöglichkeit ungenutzt abgeregelt werden
müssten. Eine solche Verschwendung von wertvollem Strom ist natürlich indiskutabel.
Die einzige praktikable Möglichkeit, die derzeit auf dem deutschen Energiemarkt
besteht, ist die Überführung von Strom in Wärmenergie, die dann für Wärmenetze
genutzt werden kann. Wenn die Energiewende gelingen soll, wird an Power-to-Heat
also kein Weg vorbeiführen.
