Windheizung 2.0 - Energiespeicherung und Stromnetzregelung mit hocheffizienten Gebäuden

Im Rahmen der durchgeführten Studie wird untersucht, inwieweit es möglich ist, Gebäude überwiegend mit Überschussstrom während Starkwindereignissen zu beheizen und wie derartige Gebäude (Windheizungs-Gebäude) konzipiert sein müssen, um wirtschaftlich am Marktangeboten werden zu können. Anhand einer Analyse der Starkwindereignisse in Deutschland aus den vergangenen Jahren (Starkwindereignis: Windgeschwindigkeit > 10,8 m/s und Dauer von mindestens 5 Stunden), werden zunächst die wesentlichen Eckdaten für die zu erwartende Häufigkeit und die Dauer von Starkwindereignissen ermittelt. Hierbei zeigt sich, dass in Deutschland während der Heizperiode mit 95-prozentiger Wahrscheinlichkeit spätestens alle 13 Tage mit einem Starkwindereignis von im Mittel etwa 9 Stunden Dauer zu rechnen ist. Das Windheizungs-Gebäude muss daher idealerweise in der Lage sein, innerhalb von 9 Stunden soviel Energie aufzunehmen und zu speichern, dass es damit seinen Bedarf zur Raumheizung und Brauchwarmwasserbereitung bis zum nächsten Starkwindereignis überbrücken kann. So wird vermieden, dass in der Zwischenzeit auf konventionell erzeugten Strom zurückgegriffen werden muss. Damit während des Starkwindereignisses möglichst viel Energie im Gebäude gespeichert werden kann, wird anstelle einer festen Raumsolltemperatur ein zulässiger Temperaturkorridor definiert, der es erlaubt das Gebäude bei einem Überangebot von Strom im Netz auf ein höheres Temperaturniveau zu beheizen. Als zulässiger Temperaturkorridor werden im Rahmen der Studie 20 °C bis 25 °C für die Wohnnutzung und 21 °C bis 24 °C für die Büroanwendung festgelegt.