Wärmepumpen-Flexibilität erschließen

Ein weiterer bedeutender nachfrageseitiger Flexibilitätsbaustein für die Energiewende?

Nachfrageseitige Flexibilität (DSF) ist ein Eckpfeiler der Energiewende und ermöglicht es den Netzen, schwankende erneuerbare Erzeugung mit dynamischen Verbrauchsmustern in Einklang zu bringen. Während Elektrofahrzeuge (EVs) und Batteriesysteme die DSF-Diskussionen dominiert haben, stellt der Sektor Heizung, Lüftung und Klimatisierung eine weitere bedeutende, jedoch noch unzureichend genutzte Flexibilitätsressource dar. Wohngebäude-Wärmepumpen (WPs) – mit über 2 Millionen installierten Einheiten in Deutschland bis 2025 und einem jährlichen Strombedarf von rund 8 TWh – bieten steuerbare Lasten und inhärente Wärmespeicherkapazität, was sie zu vielversprechenden Kandidaten für die DSF-Integration macht.

Dieses Whitepaper untersucht, wie WPs von einer wahrgenommenen Lastherausforderung zu einem strategischen Flexibilitäts-Asset werden können. Es stellt einen zweischichtigen Modellierungsansatz vor: ein thermisches Widerstands-Kapazitäts-Modell (RC-Modell) zur Erfassung der Gebäudedynamik, kombiniert mit einer virtuellen Batterie (VB) als Abstraktion zur Standardisierung der WP-Flexibilität für die Marktteilnahme. Auf Basis realer Gebäudedaten und eines individuellen Optimierungsalgorithmus schätzt die Analyse, dass Wohngebäude-Wärmepumpen eine elektrische Energieflexibilitätskapazität von bis zu 26 GWh bereitstellen können – und damit die stationäre Batteriekapazität übertreffen und sich dem Flexibilitätsniveau von Elektrofahrzeugen annähern. Die Modellierung des wirtschaftlichen Potenzials legt eine mögliche Reduzierung des Strompreises um bis zu 13 % (30,17 ct/kWh) nahe – verglichen mit dem durchschnittlichen neu abgeschlossenen Energievertrag für 2025 (34,76 ct/kWh) – durch zeitliche Verlagerung des Verbrauchs. Hochgerechnet auf den deutschen WP-Bestand ergibt sich daraus ein Potenzial von über 360 Millionen EUR jährlich.

Die Erschließung dieses Potenzials erfordert jedoch die Überwindung systemischer Herausforderungen: regulatorischer Lücken, technischer Interoperabilitätsprobleme und Akzeptanzbarrieren seitens der Verbraucher. Dieses Whitepaper skizziert einen Implementierungsfahrplan, der standardisierte Kommunikationsprotokolle, robuste Energiemanagementsysteme und klare finanzielle Anreize in den Vordergrund stellt. Indem WPs als Flexibilitäts-Assets neu bewertet werden, können die Akteure des deutschen Energiemarkts die Dekarbonisierung beschleunigen, die Netzstabilität erhöhen und den Verbrauchern greifbare Vorteile liefern – und WPs damit neben Elektrofahrzeugen und stationären Batterien als weitere Säule eines resilienten, erneuerbare Energien integrierenden Energiesystems positionieren.

Lade hier das gesamte Whitepaper mit allen Insights kostenlos herunter:

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Ansprechpartner P3

Frederic Hardy

Tobias Steggemann

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Nachfrageseitige Flexibilität (DSF) ist ein Eckpfeiler der Energiewende und ermöglicht es den Netzen, schwankende erneuerbare Erzeugung mit dynamischen Verbrauchsmustern in Einklang zu bringen. Während Elektrofahrzeuge (EVs) und Batteriesysteme die DSF-Diskussionen dominiert haben, stellt der Sektor Heizung, Lüftung und Klimatisierung eine weitere bedeutende, jedoch noch unzureichend genutzte Flexibilitätsressource dar. Wohngebäude-Wärmepumpen (WPs) – mit über 2 Millionen installierten Einheiten in Deutschland bis 2025 und einem jährlichen Strombedarf von rund 8 TWh – bieten steuerbare Lasten und inhärente Wärmespeicherkapazität, was sie zu vielversprechenden Kandidaten für die DSF-Integration macht.

Dieses Whitepaper untersucht, wie WPs von einer wahrgenommenen Lastherausforderung zu einem strategischen Flexibilitäts-Asset werden können. Es stellt einen zweischichtigen Modellierungsansatz vor: ein thermisches Widerstands-Kapazitäts-Modell (RC-Modell) zur Erfassung der Gebäudedynamik, kombiniert mit einer virtuellen Batterie (VB) als Abstraktion zur Standardisierung der WP-Flexibilität für die Marktteilnahme. Auf Basis realer Gebäudedaten und eines individuellen Optimierungsalgorithmus schätzt die Analyse, dass Wohngebäude-Wärmepumpen eine elektrische Energieflexibilitätskapazität von bis zu 26 GWh bereitstellen können – und damit die stationäre Batteriekapazität übertreffen und sich dem Flexibilitätsniveau von Elektrofahrzeugen annähern. Die Modellierung des wirtschaftlichen Potenzials legt eine mögliche Reduzierung des Strompreises um bis zu 13 % (30,17 ct/kWh) nahe – verglichen mit dem durchschnittlichen neu abgeschlossenen Energievertrag für 2025 (34,76 ct/kWh) – durch zeitliche Verlagerung des Verbrauchs. Hochgerechnet auf den deutschen WP-Bestand ergibt sich daraus ein Potenzial von über 360 Millionen EUR jährlich.

Die Erschließung dieses Potenzials erfordert jedoch die Überwindung systemischer Herausforderungen: regulatorischer Lücken, technischer Interoperabilitätsprobleme und Akzeptanzbarrieren seitens der Verbraucher. Dieses Whitepaper skizziert einen Implementierungsfahrplan, der standardisierte Kommunikationsprotokolle, robuste Energiemanagementsysteme und klare finanzielle Anreize in den Vordergrund stellt. Indem WPs als Flexibilitäts-Assets neu bewertet werden, können die Akteure des deutschen Energiemarkts die Dekarbonisierung beschleunigen, die Netzstabilität erhöhen und den Verbrauchern greifbare Vorteile liefern – und WPs damit neben Elektrofahrzeugen und stationären Batterien als weitere Säule eines resilienten, erneuerbare Energien integrierenden Energiesystems positionieren.

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