Übersicht und Beispielberechnung zur Flexibilisierung von Kälteversorgungssystemen

Im Zuge des Kohleausstiegs und der Energiewende steigt der Anteil erneuerbarer Energien am Strommarkt. Da diese Energien nur volatil zur Verfügung stehen, werden innovative Lösungen für den elektrischen Energieausgleich zwischen Angebot und Nachfrage benötigt. Eine mögliche Lösung ist das Lastmanagement. Da der Kältemarkt über 10 % der elektrischen Last in Deutschland ausmacht, bietet dieser ein hohes Potenzial für das Lastmanagement. In dieser Arbeit wird der Kältebedarf und der elektrische Energiebedarf zur Kältebereitstellung für die Bundesrepublik Deutschland, aufbauend auf einer Metarecherche, ermittelt und für unterschiedliche Branchen quantifiziert. Es zeigt sich, dass die größten Anwendungen von Kälte Haushaltskühlgeräte, die Lebensmittelindustrie und der Lebensmitteleinzelhandel sind. Wie eine Lastverschiebung umgesetzt werden könnte, wird mit einer Beispielberechnung für die Kälteversorgung eines Krankenhauses, für welches Messdaten aus dem Zeitraum vom 21.03.2019 bis zum 31.12.2019 vorliegen, untersucht. Dabei wird der Einsatz eines Kältespeichers zugrunde gelegt und die ""Speicherbewirtschaftung"" anhand der Stromtarife am EPEX SPOT Markt durchgeführt [1]. Für das gegebene Lastprofil werden unterschiedliche Kombinationen aus Leistungsgröße der Kältemaschine und Kältespeicherkapazität untersucht. Für das betrachtete Krankenhaus wird ein Energiebedarf zur Kältebereitstellung von 290 MWh/a und ein Lastverschiebepotenzial von 20 MWh/a berechnet. Dies entspricht einem monetären Gegenwert von 828 e, bei einem Stromeinkauf am EPEX SPOT.