Netzentlastung

Gerade regenerative Energien sind schwerer steuerbar als fossile Festbrennstoffe. Daher behaupten Kritiker „Wenn der Wind nicht weht…, stehen alle Räder still!“. Abhilfe schaffen unterschiedlichste Energiespeicher, aber man kann und muss auch auf der anderen Seite des Lastprofils ansetzen. Und so eine aktive intelligenten Stromverbrauch nicht nur durch Großverbraucher sondern auch durch private Haushalte ermöglichen.

Die Schwierigkeit an der Stromversorgung ist nicht nur die Menge sondern auch die richtige Zeit. Morgens, Mittags und Abends ist Strom am begehrtesten und Nachts am wenigstens gebraucht.

Die aktueller Kratftwerkstruktur ist so mit Grund-, Spitzen- und einigen Ausgleichskratfwerken bestückt das dieses Nachfrageprofil gedeckt werden kann. Alternative Energieträger, wie vor allem Sonne und Wind haben aber keine steuerbare Grundlast sondern folgen dem natürlichen Angebot.

Eine aktive Netzentlastung versucht diesen Spitzen auszuweichen wo es sinnvoll und praktikabel ist, niemand soll im Dunkeln sitzen

Phasen

Es gibt drei Phasenrythmen

Tag - Nacht

Der wichtigste Lebenssrythmus zeichnet sich auch im Stromverbrauch ab. Die Phasen am Morgen, Mittag und Abends sind die wichtigsten Peaks die durch Netzentlastung einfach gemildert werden können. Waschen und sogar Kühlen lässt sich einfach aus der Abendphase in die Nacht oder den Nachmittag verschieben.

Werktag - Feiertag

Am Wochenende benötigt vor allem Industrie und Gewerbe weniger Strom. Hat man keine Möglichkeit unter der Woche vor- oder nachmittags oder nachts zu waschen, ist es Samstag Abend sinnvoller als Donnerstags um die gleiche Uhrzeit.(citation needed)

Sommer - Winter

Im Winter wird mehr Stromenergie zur Beleuchtung und Heizung verwendet und weniger zur Kühlung. Leider scheint die Sonne im Winter auch weniger.

natürliches Angebot: Wind Sonne

kann man Brennstoff und Wasserkraft recht gut lagern und zu den Spitzen aussteuern, so muss Sonne und Wind dann verstromt werden wenn sie anfallen. Verbrauch in windige und sonnige Zeiten zu verschieben funktioniert zwar kurzreistig, aber unstetig. So kann man, wenn man weiß das es morgen sonnig wird, das Waschen verschieben, aber nicht wenn 3 Wochen Regen zu erwarten sind.

Angebot

Wann ist es, neben den sinnvollen Phasen, günstige Zeit um Strom nachfragen und wann nicht?

• Der Grünstrom Index bietet eine “Berechnungsgrundlage um den Stromverbrauch an das Dargebot anzupassen, lokale/regionale Gegebenheiten einzubeziehen, eine nachhaltige Marktintegration der Stromerzeugung aus Wind und Sonne zu gewährleisten, die verfügbaren Übertragungswege zu entlasten.” Es werden Zeiten für Versorgungsunterbrechung je nach Postleitzahl empfohlen (zB München).
• netzentlaster.de aggregiert Daten aus der eex und entsoe.eu
• mit Hilfe des Wetters ein Teil der gesuchten Information und ich kann meine dafür geeigneten energiefressenden Batchprozesse anschalten. vor allem Regionen mit Wind- und Solarstrom genügt ein Blick aus dem Fenster
• Mit Produktionskosten von 15 bis 22 Cent je Kilowattstunde bleibt Biogas-Strom nach wie vor die teuerste erneuerbare Energie. aber die einzige sie speicherbar ist.

Verschiebepotential

Was kann man alles am Bedarf an elektrischer Energie verschieben?

Wärmepumpenheizung

Wärmepumpenheizung benötigen viel Strom und werden schon von den Netzbetreibern mit gesonderten Tarifen betreiben die eine Sperrzeit während der Peaks erlauben.

Wäsche waschen Geschirr spülen

ein Waschgang braucht 1 kWh, Geschirr spülen 1 und 1,5 Kilowattstunden je Spülgang.

Kühlen

ein alter 150 Liter Kühlschrank verbraucht bei 166 kWh/Jahr ca. 19 W. Ein sehr moderner Kühlschrank mit ‘60 kWh/Jahr’ durchschnittlich 7 W (realistisch vermutlich 10W). Um die Kühlung abzuschalten müsste man vorher die Temperatur senken um dann während der Ausschaltphase wieder an die Solltemperatur zu erwärmen. Das benötigt über die Laufzeit insgesamt mehr Strom und eine auf Temperaturerhöhung und Auszeit optimierte Steuerung. Außerdem ist die Beleuchtung am Strom angeschlossen, was eine komplette Abschaltung per Zeitschaltuhr schwierig macht.

Akkus

Laden von Haushaltsakkus

Notebook

ein durchschnittlicher Akku hat 0,05 kWh.

Mobiltelefon

ein Smartphone ein Zehntel davon ca. 0,0048 kWh (3,7 V x 1,300 Ah)

Fahrzeuge

E-Bikes

zwischen 0,25 und 1 kWh

Elektroautos

haben zwischen 30 und 100 kWh Akkukapazität (VW e-Golf und Tesla) und können durch einen sinnvollen Ladezeitpunkt netzstabilisierend sein.

Im Vergleich sieht man dass einmal das Wäschewaschen (ca. 1kWh) zu verschieben genauso effektiv ist wie

• 20 mal Notebook laden
• 200 mal Handy laden
• 100 Stunden Kühlschrank ausschalten (was man bei 2 Stunde morgens und 2 Stunden abends in ca. einem Monat erreichen kann)
• 2-3 mal das Ebike laden

Zum zwischenspeichern per Batterie wären dazu knapp zwei mittlere AutoStarterbatterie nötig (mit ca. 50 Ah 12 V =~ 0,6 Wh)

Mehr tipps und tricks auf netzentlaster.de

Den VW e-Golf (das ist mit ca 33 kWh immer noch ein Drittel von einem Tesla) einmal laden, ist soviel:

• 600 mal Notebook laden
• 6000 mal Handy laden
• 3000 Stunden Kühlschrank ausschalten (das sind 4 Monate)
• 40-60 mal das Ebike laden

E-Autos sind daher ein willkommener “Verbraucher” für überschlüssigen Strom. Man kann also die unregelbaren erneuerbaren Energien weiter ausbauen und abends um 7 nur das Licht anschalten, aber nachts um 2 den Tesla laden.

dezentrale verbrauchsartabhängige Batterie

Batterie-Speicherkraftwerke sind eine sehr zentrale Möglichkeit Strom zu puffern. Dezentralere Solarbatterien speichern und verbrauchen den Strom schon an einem Ort, sind aber noch teuer. Außerdem sind Solarbatterien so konzipiert dass diese netzstabilen Strom abgeben müssen um jedes Gerät damit betreiben zu können.

Viel Strom aber nur mit einer geringen Stromqualität oft für thermische Verbraucher genutzt. Der Strombedarf von Durchlauferhitzern zum Duschen, Herde zum Essen kochen können schwer in günstige Zeiten verschoben werden. Aber ein einfacher Akku könnte den Strom puffern und den Batteriegleichstrom ungerichtet, spannungsabfallend an den thermischen Verbraucher abgeben. Geladen wird der Akku spät nachts oder am Vor oder Nachmittag.

Auch kann man diesen Pufferakku für eine durchschnittliche oder Minimallast auslegen. Braucht man in Ausnahmefällen mehr, wird auf den Netzstrom zurückgegriffen. Braucht man zum alltäglichen Duschen 1 kWh und kann das aus dem Akku bedienen, so muss man für seltene Vollbäder den Mehraufwand aus dem Netz nehmen.

Motivation: Idealismus oder Markt

Netzentlastung kann und soll man aus ökologischer Verantwortung machen. Aber Netzentlastung hat auch einen ökonomischen Vorteil, einen grundsätzlichen Markteffekt, dass Angebot und Nachfrage sich mehr und mehr angleichen. Daher soll der Verbraucher einen variablen Tarif bezahlen der seinen Verbrauch in eine Zeit mit höherem Angebot und geringere Nachfrage verschiebt.

Derzeit bekommen nur für größere Kunden mit atypischer Netznutzung (Wärmepumpemheizungstarif) eine besseren Preis. Besitzer einer Solaranlage partizipieren durch den günstigeren Eigenverbrauch ebenfalls davon wenn sie zu eigene sonnigen Zeiten Strom verbrauchen.

Um alle Stromkunden am Vorteil der Netzentlastung teilhaben zu lassen benötigt man sinnvolle Dezentrale_Smartmeter, welche nicht den Verbrauch durch die EVUs zentral regeln, sondern durch Preisveränderung den Bedarf verändern.

Das könnte etwa bedeuten, die Schwankungen der Strompreise - Letztere sind besonders niedrig, wenn viel Ökostrom erzeugt wird - über variable Stromtarife an Kunden weiterzugeben. Mit entsprechenden Zählern und Geräten könnten sie Stromschlucker wie Wäschetrockner immer dann laufen lassen, wenn Elektrizität besonders günstig ist.

smartwatts.de - Ein dezentrales Energiesystem

ergänzende Lastprofile

Das natürliche Angebote beeinflusst unser Nachfrage, . Aber es gibt Bedarf der ist fast synchron zur Sonneneinstrahlung:

• Die Solare Klimatisierung kühlt dann wen die Sonne viel scheint. Baut man auf einem Kühlhaus eine Solaranlage kann man den erzeugten Strom fast ungeregelt im Kühlhaus verwerten, und nur die Kühlleistung für die Nächte aus dem Netz ziehen. Oder im Jahreszeitenverlauf, die höherer angefragte Sommerkühlleistung (auch für die Nacht gespeichert) durch Sommersonne abdecken und die Normallast auf ein Wintertagesprofil auslegen. Auch wenn die elektrisch nutzbare Lichtleistung der thermischen Leistung vor verschoben ist (Lichtpeak um 12 Uhr Wärmepeak um 15.00 Uhr), ein Kühlaggregat kann ja auch vor kühlen.
• Blockheizkraftwerke können nur dann sinnvoll Strom produzieren, wenn sie auch Abnehmer für ihre Nah- und Fernwärme haben. Das ist meist im Winter oder, in der Zwischenjahreszeit, Nachts. Also die genau gegenüber liegende Lastphase einer Solaranlage.

Regionale Bedeutung

Die derzeitige zentrale Strompolitik mit den vier großen Stromversorgern betrachte alles nur in ihrem Maßstab und summiert gar nicht die Einsparpotentiale bei den privaten und kleinen Verbrauchern. Außer ein paar großmännische Dystopien einer Smartmeter-T-System-City gibt es wenig.

Soll der Verbraucher die Energiewende schaffen müssen regionale Stadtwerke mit variablen Tarifen einen Markt schaffen, der mit Netzentlastung und dezentraler Speicherung den Weg von den materiellen fossilen Energieträgern zu den Regenerativen schafft.

Einführung

Welcher EVU will so was schon einführen?

Aber z.B. ein großes Wohnhaus könnte damit auf dem Dach erzeugten PV-Strom und im Keller erzeugten BHKW-Strom unter den Hausbewohnern verkaufen. Denn in Mietskasernen kann bisher kein Strom eigenverbraucht werden, da der Mieter keine PV-Anlage sich aufs Dach stellen kann. Der Hauseigentümer entweder dort gar nicht wohnt, oder nur ganz wenig (im Verhältnis zu großen Dachfläche) selbst verbrauchen kann.

Immer wenn eine solche Anlage Strom produziert und teurere als die Einspeisevergütung im eigene Haus verkaufen kann, tut sie das. Sinkt der Eigenbedarf unter die Schwelle der Einspeisevergütung, wird ins Netz eingespeist.

Steigt der Bedarf und es wird zu wenig Strom produziert, steigt der Preis für Eigenstrom bis kurz vor den Preis des EVU und dann liefert auch der EVU Strom mit.

Weblinks

• Ich rechne Euch den Strom jetzt nach der Uhrzeit ab

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