Energieflüsse im „smarten“ Wohngebäude – Sektorenkopplung Strom/Wärme/Mobilität
Die zukünftige Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Energien macht eine grundlegende Umgestaltung unserer bisherigen Energiesysteme erforderlich. Insbesondere die bislang getrennt betrachteten Versorgungssysteme für Strom, Wärme und Mobilität werden zunehmend miteinander verschmelzen. Anhand der Energieflüsse in unserem modellhaft dargestellten Wohngebäude lassen sich die Vorteile dieser sektoren- übergreifenden Energienutzung besonders gut darstellen. Grundvoraussetzung aller Bewohner: Die Versorgung mit unterschiedlichen Energieformen wie Elektrizität muss zuverlässig sein. Was bislang über separate Versorgungswege für Strom, Gas, Öl, Benzin oder Diesel gewährleistet wurde, wird künftig im „smarten“ Wohngebäude dezentral und sektorenübergreifend in einem einzigen System sichergestellt.
Basis der Energieversorgung ist eine aktive Gebäudehülle. Sie wandelt Sonnenlicht mittels Photovoltaik oder Solarthermie in Strom bzw. Wärme um. Diese Energie wird im Haushalt entweder direkt genutzt, gespeichert oder zum Beispiel in synthetisches Biogas umgewandelt. Somit wird Solarenergie nicht nur zeitversetzt nutzbar, sondern steht auch als geeigneter Energieträger zum Beispiel für Heizungsanlagen zur Verfügung.
Wesentliche Herausforderung für die zuverlässige Energieversorgung in dezentralen Systemen ist ein intelligentes Energiemanagement. Das DLR Institut für Vernetzte Energiesysteme widmet sich diesem Thema mit systemorientierten Fragestellungen zur effzienten Verknüpfung der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität. Die Wissenschaftler betrachten Systemebenen von der Einzelanlage über das „smarte“ Gebäude bis hin zu vernetzten Wohnquartieren und Städten. Zudem bewertet das Institut anhand eigenentwickelter Netzstrukturmodelle sowie mit den Methoden der Technologiebewertung Energiesysteme auf nationaler und internationaler Ebene.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Alexander Dyck · E-Mail: alexander.dyck@dlr.de · DLR.de