Konkrete Fälle - Wärmewende im Mehrfamilienhaus

Natürlich müssen die Verteilnetze ausgebaut werden, wenn möglichst viel elektrifiziert werden soll. Ist doch eine Binsenweisheit, die bei den Verteilnetzbetreibern angekommen sein sollte.

„Unsere Telefonnetze sind nicht für dieses Internet mit VDSL ausgelegt!“ hätten sie vor 25 Jahren auch gejammert.

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Ich denke dass der dezentrale Ausbau von PV ein wichtiger Eckpunkt ist. Zusammen mit einem Pufferspeicher kann dann die WP diesen bei Überschuss aufheizen.

Edit.
Als Hausbesitzer würde ich diese Aspekte immer zusammen denken.

Das solche überlegungen über den Tellerrand nötig sind, keine Frage. Und das msn lieber erstmal anfängt und auf dem Weg Probleme löst als vorher langwowrig sich totdiskutiert, auch klar.
Aber die Frage ist ob man in den Ministerien immer von realen Daten ausgeht?

Ich gebe dir vollkommen recht, eine PV Anlage auf dem Dach sollte Pflicht sein und ein Speicher ist immerhin energetisch nachvollziehbar (nur leider ein Renditegrab). Denn jede kWh aus dem eigenen Haushalt muss nicht durchs Stromnetz der Gemeinde, geschweigedenn über die Stromautobahnen.

Fakt ist aber, dass die Erzeugung einer PV Anlage über das Jahr schwankt. Im Winter, wo die Wärmepumpe und das E-Auto die höchsten Verbräuche haben, produziert auch die PV nur noch ca. ein Drittel ihres Jahresmittels.

Das Stromnetz muss aber ganzjährige stabil sein. Daher wird dezentrale PV mit Pufferspeicher den schlecht ausgebauten Verteilnetzen nicht übermäßig helfen.

Daher leuchtet mir auch nicht wirklich ein wenn einige (z. B. @TilRq) immer über die Machbarkeit von WP im Altbau schreiben. Klar kann ich einen semi-gedämmten Altbau ohne Fußbodenheizung mit einer Wärmepumpe heizen (schlechte JAZ inklusive). Das erzeugt aber im Winter eine solche zusätzliche Last im Stromnetz, dass man das zumindest kurzfristig kritisch hinterfragen muss und es verantwortlicher wäre lieber gleich die ohnehin irgendwann anstehende Vollsanierung durchzuführen.

Jaein, ich denke man ist sich dieser potenziellen Probleme durchaus bewusst. Aber sie sind ja nicht unlösbar und so werden in den Ministerien (oder in der Forschung) halt Simulationen durchgeführt, die die potenzielle Machbarkeit der Lösung einer Einzelmaßnahne anhand von Annahmen belegen.

Das Problem daran ist, dass das meist isolierte Simulationen und Berechnungen sind, da die simulierten Prozesse sonst sehr komplex werden können. Ich bin mir nicht sicher, ob das nicht manchmal den Blick verstellt.

Anyway es hilft ja nichts. Wenn wir bis 2045 klimaneutral werden wollen müssen wir da durch. Es stellt sich dann nur die Frage, ob man Maßnahmen dann nicht besser priorisieren sollte. Aktuell dämmen und sanieren vor allem Idealisten mit Geld dss Energieeffizienz 70 Eigenheim, obwohl der Hebel beim alten teilsanierten Mehrfamilienhaus (Altbau) weit größer wäre.

Ich fände daher einen kommunalen Sanierungsplan für Immobilien analog der Impfstoffpriorisierung nicht verkehrt.

Ja, denke auch das man da eher die kommunalen Strukturen nutzen sollte, die näher an den realen Bedarfen dran sind als zentral von Berlin.
Da ist der ferne Blick meist sehr theoretisch und auf Schättungen beruhend, die lokal völlig abweichen können.

Ich schreibe darüber, um dem Narrativ derjenigen, die die Wärmewende und die Reform des Gebäudeeneergiegesetz populisatisch mit Fake und falschem Framing niederschreiben, und sehr weitverbreiteten Missverständnissen und Verunsicherungen Fakten entgegen zu setzen.

Die vorherrschende, aber falsche Vorstellung, dass man erst einen hohen 5- bis sogar 6-stelligen Betrag in eine Bestandsimmobilie investieren muss, damit man im Winter nicht friert, könnte die Wärmewende ebenso wie Robert Habeck erfolgreich torpedieren.

Gleichwohl ist es unter Energiegesichtspunkte natürlich sinnvoll, unsere Bestandsgebäude möglichst gut energetisch zu sanieren. Nur: Notfalls haben wir dafür mehr Zeit wie für die Dekarbonisierung von Wirtschaft und Gesellschaft (solange das Stromnetz mitmacht).

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Was für ein Gebäude ist das denn? Eine typische Wärmepumpe für ein EFH zieht ein paar kW. Das war’s. Unsere kommt gerade so auf 2 kW.

Und was sind die Anforderungen an die Wallbox? Komplett leeren Akku in weniger als drei Stunden wieder voll machen? Bist du Taxifahrer? Mit typischen 11 kW kriegt man von Mitternacht bis sechs Uhr morgens jedes Elektroauto voll.

Ich bin wirklich ratlos, was da für Leute unterwegs sind …

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Na ja die schauen halt auf die maximale Nennleistung, nicht auf den Durchschnittsverbrauch. Die Sicherung im Hausanschluss soll ja nicht rausfliegen.

Wallbox 22 kW. Vermutlich ist das nicht nötig, aber quasi Standard und der Aufpreis ist kaum existent. Und seltene(!) Use Cases in denen man die 22 kW brauchen kann, gibt es ganz sicher. Zum Beispiel eine weitere Dienstreise mit PKW bis Freitag. Heimkehr Freitag Nachmittag und Abfahrt in den Urlaub am Abend.

Die Wärmepumpe macht in der Spitze 6 kW und der optional zuschaltbare Heizstab noch einmal 8 kW oder so (±2 kW Unsicherheit bei den Werten, da ich jetzt nicht in die Specs reinschauen kann).

Zusammen sind WP und Wallbox damit bei 36 kW.

@TilRq und @Guenter: wenn ihr hier Beispielrechnungen oder Untersuchungen kennt, fände ich es super, wenn wir sie in unsere Quellensammlung aufnehmen würden. Hilft sicher auch für zukünftige Diskussionen, da das Thema ja sehr aktuell und nicht unwichtig ist

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Um Gottes Willen - wir leben doch nicht mehr im Jahre 1980! Warum soll die Wallbox die Ladeleistung nicht an den übrigen Stromverbrauch im Gebäude anpassen? Die Technik, um diesen sekundengenau zu messen, kostet fast nichts.

Es ist doch verrückt, alle Leitungen und Sicherungen ohne Not auf den absurden Fall auszulegen, dass die Wärmepumpe inklusive Heizstab auf voller Leistung läuft und man genau zu diesem Zeitpunkt auch noch mit 22 kW das Auto laden will.

P.S. Wenn man jetzt einmal weiterdenkt, von dem einzelnen Haus hin zu einer ganzen Straße mit ~100 Haushalten, dann sollte klar sein, dass es niemals klappen kann, da jeden mit 22 kW laden zu lassen, wann er will.

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Klar kann man das. Aber im seltenen Einzelfall (lange Dienstreise + direkter Aufbruch zum Besuch der weit entfernt wohnenden Familie) will man das ja nicht, sofern es nicht unbedingt notwendig ist.

Der typische Autofahrer fährt in Deutschland durchschnittlich 37 km am Tag. Die lädt eine 22 kW Wallbox in unter einer halben Stunde. Es ist daher sehr unwahrscheinlich, dass alle gleichzeitig das Auto an die Steckdose hängen. Für die Netzplanung gibt es daher Gleichzeitigkeitsfaktoren. Das funktioniert in der Siedlung super, beim Individuum dagegen eher schlecht (Stichwort Gesetz der großen Zahlen).

Ansonsten plädiere ich persönlich für eine Wallboxfunktion, mit der man schnelles Aufladen triggern kann. Der Strom sollte dafür gerne mit einer Strafsteuer signifikant teurer gemacht (Faktor 2-3?, mindestens auf Höhe des Preises von Autobahnschnellladern) und von den Einnahmen die Netze ausgebaut oder sozial entlastet werden. Damit sichert man den Nutzern die Option schnell vollzuladen, während diese davon aber wohl nur im echten Bedarfsfall Gebrauch machen werden.

Aber auch dafür muss die Wallbox überhaupt erstmal die Leistung bringen können. Und dafür muss der Hausanschluss entsprechend abgesichert sein.

P. s.: Mich irritiert deine zur Schau getragene Selbstgewissheit. Findest es wirklich besser Menschen Flexibilität ohne Not zu verbieten? Stattdessen könnte man doch besser Netzplanung verbessern, Netze intelligent ausbauen, Strombezug flexibilisieren, Häuser bedarfsgerecht und zielgenau modernisieren und vieles mehr. Sorry, aber mit so eindimensionalen Denken werden wir die Energiewende ganz sicher gegen die Wand fahren.

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Ich wollte dich nicht persönlich angehen. Aber ich denke, dass du hier falsch liegst. Wenn du auf die Freiheit bestehst, neben der Heitung mit potenziell ~15 kW Leistungsaufnahme noch dein Auto mit 20 kW laden zu können, dann benötigt das (lokale Verteil-)Netz Leistungsreserven, die gegenüber dem heutigen Stand astronomisch hoch sind.

Hier mal unser Stromverbrauch von gestrigen Sonntag als Beispiel (3 Erwachsene, 3 Kinder, Wärmepumpe):

Der Spitzenbedarf geht nicht über ~5 kW hinaus. Und diese Verbrauchsspitzen sind sehr kurz, so dass sie kaum mit denen der Nachbarn überlappen. Der konstante Verbrauch eines Straßenzuges ist daher pro Haushalt tagsüber irgendwo bei 1 bis 2 kW. Genau das, was du bezüglich Gleichzeitigkeitsfaktoren geschrieben hast. Obwohl jedes Haus individuell 30 kW oder mehr abnehmen könnte, mitteln sich die individuellen Verbrauchsprofile der Haushalte.

Durch Luft-Wasser-WP mit zusätzlichem Heizstab ändert sich dieses Bild im Winter aber grundlegend. Wenn es draußen kalt wird, steigt in allen Häusern in der Straße der Heizbedarf. Zudem geht die Effizinz der LW-WPs in den Keller. Eine typische WP mit Heizleistung 12 kW braucht z. B. bei -15° Außentemperatur fast 6 kW aus dem Netz, um Wasser auf 50° zu erwärmen. Bei Plusgeraden nur einen Bruchteil davon. Schalten dann noch die Heizstäbe zu (was man als Besitzer einer WP tunlichst vermeiden sollte), braucht nun plötzlich jedes Haus in der Straße mehr als 10 kW. Und zwar fast durchgehend, wenn es mal extrem kalt ist. Allein die Luft-Wasser-WPs werden für das Verteilnetz also schon zur Herausforderung. Und nun denken wir uns noch die ganzen Elektroautos hinzu, die nach Feierabend (also in einem recht engen Zeitfenster) an die Wallboxen gesteckt werden. Wenn die per Default auf 22 kW stehen, dann kommen wir von einer Situation, als der durchschnittliche Verbrauch eines Hauses am frühen Abend bei ~2 kW lag, in eine, wo dieser (im Winter) bei ~20 kW liegen kann.

In den meisten Fällen werden das die Leistungsreserven des bestehenden Verteilnetzes nicht hergeben. Anstatt punktuell zu verstärken, wäre es dann notwendig, das komplette Netz gegen ein deutlich leistungsfähigeres auszutauschen. Wer ungefähr eine Ahnung davon hat, was es allein kostet, eine Straße aufzureißen, um Leitungen darunter zu erneuern, wird einsehen, dass dies utopisch ist. Und vor allem ist es auch unnötig, wenn die Leute akzeptieren, dass sie sich, was die maximale Leistungsabnahme ihres Hauses angeht, eben bescheiden müssen, um das Gesamtsystem nicht zu überfordern.

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Die Frage ist für mich, ob so ein Engpass mit Smartgrid-Elementen relativ einfach in den Griff zu bekommen wäre. In so einem System wäre ja eine Wallbox mit hoher Leistung sogar ein Vorteil, weil sie in Zeiträumen mit wenig Bedarf schnell viel Strom ziehen kann. Theoretisch wäre es auch möglich Wärmepumpen netzdienlich zu betreiben, wenn es entsprechende thermische Pufferspeicher gäbe. Aber keine Ahnung, ob sich sowas lohnt.

Das ist schon Standard. Jeder Wärmepumpentarif für Strom funktioniert so, dass du Vergünstigungen bekommst, wenn für ein paar Stunden extern abgeschaltet werden darf. Dafür sind die Pufferspeicher da.

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Na klar. Das SmartGrid bis hinunter zum einzelnen Haushalt könnte die optimale Nutzung der Leistungsfähigkeit des Netzes und auch des schwankenden Angebots an EEs gewährleisten. Aber davon sind wir noch wirklich weit weg.

Die Hardware, die aktuell verbaut wird, kann das alles nicht oder nur rudimentär. Und das Zeug bleibt dann erstmal 10 bis 20 Jahre in Betrieb.

(Was es natürlich schon gibt, das ist die Abstimmung von Verbrauchern/Erzeugern innerhalb eines Gebäudes. Aber dass diese gebäudebezogenen Energiemanagementsysteme mit dem Netz reden, ist noch lange nicht Standard.)

An welcher Stelle habe ich behauptet, dass ich diese Freiheit beanspruche? Ich habe lediglich gesagt, dass ich die Option haben möchte, mit 15kW die Wärmepumpe zu betreiben und mit 22 kW zu laden. Das geht natürlich nur, wenn es das Netz gerade zulässt. Außerdem habe ich ja oben ein Konzept benannt, mit dem man Nachfrage vielleicht steuern könnte (Schnellladung per Knopfdruck zu höheren Kosten, analog den ohnehin geplanten Stromtankstellen).

Der regionale Netzbetreiber sagt lediglich sinngemäß, dass er das nicht zulassen kann, denn er könne nicht sicherstellen, dass ich nicht im falschen Moment diese Last ziehe (was mit Einschränkungen mangels gesetzlicher Regelung auch stimmt).

Was du übersehen zu haben scheinst ist, dass das Netz der Wohnsiedlung bereits jetzt, mit überwiegend fossil erzeugter Wärme (weniger als 10 % Wärmepumpen und <5 % E-Autos), nahe der Belastungsgrenze zu sein scheint. Ein baldiger Ausbau erscheint mir völlig unumgänglich, denn selbst mit sehr netzdienlichem Verhalten wird das lokale Netz, mit nur moderatem Anstieg der Wärmepumpen/E-Autos, seine Grenzen überschreiten. Und das sagte so auch der Mitarbeiter des Netzbetreibers. Bis das durchgeplant sei, dauere es aber eben 1-2 Jahre.

Dir ist klar, das nur sehr sehr hochpreisig Elektroautos (meist gegen Aufpreis) überhaupt mit 22 KW AC Leistung laden können?

Dir ist klar, das die der Stromanbieter mal eine deutlich höhere Grundgebühr belastet?
Da reiche Menschen bekanntlich „sparweltmeister“ sind, werden sie das kaum berappen.

Die Leistung die du anforderst gibt es z.b. in viele Haushalten (EFH) mit Nachtspeichern standardmäßig, bzw. dort sogar deutlich mehr Leistung, denn Nachtspeicher haben ja mal richtig Strom gezogen. Ich kenne jemand mit einem 60er Jahre Haus, der hat seine Nachtspeicher nun um Split Klimageräte ergänzt in einem unsanierten Haus, als nächstes kriegt er jetzt im Mai noch seine PV Anlage, und wohl auch bald ein E Auto wenn lieferbar und bezahlbar.
Der kann sich dank seines, ohnehin schon teureren, Grundtarifs für die Nachtspeicher auch eine 22 KW Wallbox gönnen, allerdings wird er sich nicht so ein hochpreisiges Auto nehmen (plus die kostenpflichtige Option für 22KW).

Für diesen theoretischen Fall nutzt der heutige Emobilist sein Gehirn und fährt mal noch irgendwo an einen Schnelllader, Genau für diesen Zweck sind die da.

Wer solch theoretische Ansprüche hat, sollte evtl über einen richtig großen „netzdienlichen“ Speicher nachdenken im Heimbereich und evtl. eine Gleichstrom Wallbox…

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Wie kommst du zu dieser Aussage? Hast du da irgendwelche Zahlen?

Hast du unabhängig von deinen theoretischen Überlegungen einmal gemessen was dein tatsächlicher Verbrauch ist und wie sich der Verteilt?