NETCHEK-PV

NETzverträgliChes HEizen und Kühlen mit PV-Strom

Untersuchung der Auswirkungen von Solarstromnutzung zur Wärme- u. Kältegewinnung an einem realen Gebäude unter Berücksichtigung der Sicht des Netzbetreibers u. der Entwicklung einer Steuerungsstruktur für elektrische Heizsysteme (Wärmepumpen, Boiler, Nachtspeicherheizungen). Installation der entwickelten Soft- und Hardware im Projekthaus; Evaluierung des Verbrauchs der elektrischen Heizung u. Kühlung sowie von Reduktionsmöglichkeiten der Netzrückwirkung. Detaillierte Verbreitung über Vorträge/Workshops und Integration in Berufsausbildungsprogramm.

Antragsteller

Hochschule Ulm, Institut für Energie- und Antriebstechnik, Prof. Gerd Heilscher

Ziel

Verstärkte Nutzung der überschüssigen Energie aus PV-Anlagen für Heizungs- und Kühlzwecke und zur Erhöhung des Eigenverbrauchs

Kooperationspartner

  • Robert-Bosch-Schule Ulm
  • SWU Netze GmbH
  • TU München (Informatik)
  • Steinbeis-Transferzentrum Dezentrale Regenerative Energiesysteme

Laufzeit

2015-2016

Projektpräsentation März 2016

Die Präsentation im Rahmen des unw-Mittwochsgesprächs können Sie hier abrufen.

Abschluss Januar 2017

Die Hochschule Ulm, die Robert-Bosch-Schule und die Stadtwerke Ulm / Neu-Ulm Netze GmbH haben ihr gemeinsames Projekt NETCHEK-PV (NETzverträgliChes HEizen und Kühlen mit PV-Strom) erfolgreich abgeschlossen. Die Projektziele waren fundierte Untersuchungen zur Nutzung von Solarstrom zum Heizen und Kühlen in einem Ulmer Wohnhaus. Die Grundlage lieferte das Projekthaus Ulm, ein von einer Familie bewohnter Neubau, und seine Vielzahl an Daten. „Das Gebäude ist sehr repräsentativ, da es unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten gebaut wurde und dauerhaft von einer Familie bewohnt wird. Nur die Messtechnik wurde extra für die Forschung entwickelt und installiert“, führt Holger Ruf, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt, aus.

Herangezogen wurden Messdaten aus Ulm aus den letzten 60 Jahren. Sie zeigen eine Abnahme der Stunden mit niedrigen Temperaturen bei einer gleichzeitigen Zunahme von warmen und heißen Stunden.

Die erarbeiteten Ergebnisse wurden auf verschiedenen Veranstaltungen den Bürgern der Region sowie Fachpublikum vorgestellt.  Sie fanden auch Eingang in ein Fachbuch zur Gebäudeplanung.

Die Kombination aus Luftwärmepumpe und Photovoltaikanlage ist absolut wirtschaftlich und spart über die nächsten Jahre knapp 19.000 € gegenüber einer modernen Ölheizung ein. Das Projektteam untersuchte auch verschiedenste Methoden, die Wärmepumpe gezielt zu nutzen, wenn die Sonne scheint. Das ist insbesondere im Frühjahr und Herbst wichtig. Hierbei zeigte schon eine einfache Methode, wie die direkte Steuerung der Wärmepumpe durch die Anlagenüberwachung deutliche Steigerungen im Eigenverbrauch zur Folge hatte. Die Anbindung an die Hausautomation erlaubte jedoch auch komplexere Steuerungsregeln, welche den Eigenverbrauch nochmals steigern und die Stromkosten senken konnten.

Auch die Anbindung von Klimageräten an die Photovoltaikanlage für die heißen Stunden und Tage wurde untersucht. Es wurden bewusst nur mobile Raumklimageräte berücksichtigt, um den Bedarf und deren Ergebnisse auch für Bestandsgebäude abzuleiten. Dabei stellt die Ansteuerung und die Integration in einen Regler bzw. ein Hausautomationssystem eine große Herausforderung dar, welche durch eine Eigenentwicklung gelöst werden konnte.

Die Auswirkungen des elektrischen Verbrauchsverhaltens auf das Stromnetz lagen im Interesse der Stadtwerke. Am Hausanschlusspunkt zeigte sich eine breite Streuung von reinem Verbraucher im Winter hin zu fast ausschließlichem Erzeuger im Sommer. Der installierte Batteriespeicher sorgte dafür, dass das Projekthaus sich im Mittel über Stunden autark verhält und keine Energie aus dem Netz bezieht oder in das Netz einspeist.

Der detaillierte Abschlussbericht kann hier abgerufen werden.

Projekthaus Ulm in ARD-Reportage „Wir hacken Deutschland“

Mit der steigenden Anzahl an elektronischer, vernetzter Geräte steigen auch die Komplexität und die Frage nach der Sicherheit der einzelnen Systeme. In Fernsehserien und Romanen wird gezeigt und beschrieben, wie Hacker digital Daten stehlen oder sich in Gebäude einklinken und Schaden anrichten können. Auch gibt es immer wieder Nachrichten aus aller Welt, die die Unsicherheit der Menschen nähren. Doch wie hoch ist die Gefahr wirklich? Was kann alles passieren und wie kann man sich schützen? Wird die Gefahr mit der Digitalisierung in der Energiewende sogar noch größer? All dies sind Fragen, die Marcel Kolvenbach in der ARD-Reportage „Wir hacken Deutschland“ stellt und zu beantworten versucht.

Ein Beispiel für eine angewandte Digitalisierung in der Energiewende stellt das Projekthaus Ulm mit seiner vernetzten Infrastruktur (Photovoltaik-Anlage, Wärmepumpe, Batteriespeicher, Smart Meter) dar. Das Team des Projekthaus Ulm unterstützte tatkräftig die Recherchen zu dieser Reportage und stellte das Projekthaus als Ziel für einen digitalen Angriff zur Verfügung. In diesem Fall scheiterten die Bemühungen der IT-Experten und der Angriff schlug fehl. Ob dies ein Einzelfall war, wurde am Montag, dem 22.05.2017, um 22:45 Uhr im Ersten gezeigt.

Weitere Informationen sowie die Aufzeichnung der Sendung sind in der Mediathek (Projekthaus ab Minute 40) und auf der Homepage der ARD verfügbar.