Das netzdienliche Solarhaus mit thermischer und elektrischer Vollversorgung

Projektziel

ist ein öffentlich gefördertes Verbundforschungsprojekt (BMWI, FKZ: 03EGB0025) mit dem Ziel ein Einfamilienhaus zu konzipieren, zu errichten und auszuwerten, welches seinen Energiebedarf an Strom und Wärme zu jedem Zeitpunkt des Jahres ausschließlich durch am Gebäude genutzte Erneuerbare Energien deckt und dem umgebenden Stromverteilnetz zusätzlich Netzdienstleistungen anbieten kann.

Motivation

Die Motivation für das Projekt ergibt sich durch die Herausforderung, die zukünftige Stromnetzflexibilität zu verbessern. Durch einen steigenden Anteil Erneuerbarer Energien muss das Stromnetz flexibler als zuvor auf volatile Einspeisecharakteristiken reagieren können.
Als Beispiel dieser Entwicklung auf Verteilnetzebene kann die Energieversorgung von Wohngebäuden herangezogen werden. Auf Verteilnetzebene existierten jahrzehntelang ausschließlich reine „Consumer“-Gebäude (vgl. Abb.1, links), welche ihren Energiebedarf durch Netzbezug deckten. Heutzutage sind immer mehr Gebäude durch netzgekoppelte Photovoltaik-Anlagen zu sogenannten „Prosumer“-Gebäuden (vgl. Abb.1, mittig) geworden, welche nicht nur Strom vom Netz beziehen sondern ebenso ungeregelt in das Verteilnetz einspeisen können. Übersteigt die Einspeiseleistung dieser „Prosumer“-Gebäude den Strombedarf im Verteilnetz, z.B. zur Zeit des Mittag-Peaks, kommt es zu Netzengpässen. Diese werden heutzutage vorwiegend durch ein Abregeln der maximalen Einspeiseleistung einzelner Photovoltaikanlagen ausgeglichen. Hierdurch geht erneuerbarer Strom jedoch ungenutzt verloren, was als mangelnde Stromnetzflexibilität aufgefasst werden kann.
Innerhalb von wird durch den intelligenten zeitlichen Einsatz von Energiespeichern ein hochgradig flexibler und dadurch netzdienlicher Betrieb angestrebt (vgl. Abb.1, rechts), und das zu jeder Sekunde des Jahres.

Abbildung1

Das Team

Zur Erreichung der Projektziele haben sich Experten aus der Forschung (Hermann-Rietschel-Institut und das Fachgebiet Energietechnik und Umweltschutz der TU Berlin) und der Praxis (homepowersolutions, Transsolar, Alberthaus) zusammengeschlossen. Zusammen decken sie die Bereiche hochgenauer Gebäudesimulation, intelligenter Regelung, wasserstoffbasierter Energieversorgung, holistischer Architektur und nicht zuletzt der hochwertigen baulichen Ausführung ab. Durch dieses Projektteam wird aus den Erkenntnissen der hochgenauen Simulationsergebnisse das erste netzdienliche Einfamilienhaus mit elektrischer und thermischer Vollversorgung Deutschlands in Berlin gebaut, vermessen und ausgewertet werden!

Neuigkeiten

Gesamtprojekttreffen Nr. 4/2021

Entscheidung über Speichersystem um Art der Wärmeverteilung/-übertragung fällt simulationsbasiert Festlegung der nächsten Schritte zur detaillierten Gebäudesimulation Diskussion zum Einsatz einer Leistungsregelbaren Wärmepumpe als zusätzliche Wärmebereitstellungskomponente

Gesamtprojekttreffen Nr. 3/2021

Finale Ergebnisvorstellung des Picea Monitorings Vergleich und Diskussion errechnter Norm-Lastprofile nach VDI 4655 mit bisherigen HPS-Lastprofile Präsentation dreier Konzepten zur Wärmeverteilung. Entscheidung für eines der Konzepte fällt durch Simulation

Gesamtprojekttreffen Nr. 2/2021

Vereinbarung eines Monitoring-Berichts zur Picea-Bestandsanlagen Festlegung der in FlexEhome zu verwendenden Warmwasser- und Stromlastprofile (VDI 4655 standort und jahresspezifisch generiert) Beschließung, dass ein Vergleich der zu verwendenen Lastprofile mit Messung realer Daten durchgeführt wird Verständigung auf das Erarbeiten „Architektonischer Leitplanken“ (Auslegungstool-box)

Projektfortschritt

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