Der Einsatz von Batteriespeichern in Privathäusern steigt an. In Verbindung mit Photovoltaikanlagen maximieren sie die Nutzung von Sonnenstrom. Abseits dieses vergleichsweise einfachen Anwendungsfalls von Batteriespeichern – die sich dank stark sinkender Batteriepreise auch wirtschaftlich langsam rechnen – stellt die Integration großformatigerer Anlagen in die Haustechnik von Bürokomplexen noch vor Herausforderungen.

Forscher am Institut für Erneuerbare Energie der FH Technikum Wien begleiten exemplarisch die Integration einer Speicheranlage in ein großes Bürohaus im 21. Bezirk in Wien. Seit Beginn der Gebäudeplanung sind Kurt Leonhartsberger und Kollegen im Rahmen des von der Förderagentur FFG unterstützten Projekts "Spin.Off" involviert und untersuchen, wie man in einer mehrgeschoßigen Büroanlage mit Photovoltaik auf dem Dach am besten von Elektrizitätsspeichern profitieren kann.

Die Verbrauchszyklen in Bürogebäuden unterscheiden sich von jenen in Wohnhäusern, die größten Verbrauchslasten entstehen tagsüber und nicht morgens und abends. Dementsprechend sind auch die Anwendungsfälle für die Energiespeicher andere, erklärt Leonhartsberger. "Sonnenstrom, der sofort verbraucht werden kann, zu speichern ist wenig zielführend. Sinnvoller ist es dagegen, die Speicher zu verwenden, um Lastspitzen auszugleichen und für einen möglichst gleichförmigen Elektrizitätsverbrauch zu sorgen."

Im Projekt fokussiert man auf Allgemeinstrom, also den Verbrauch von Liftanlagen, Lüftungen und anderer Haustechnik. Wenn hier keine großen Lastspitzen entstehen, erleichtert das die Arbeit der Energieversorger. Es bringt aber auch dem Strombezieher finanzielle Vorteile, weil in solchen Gebäuden neben dem Energieverbrauch auch die bezogene Maximalleistung Kosten verursacht, erläutert der Forscher. "Wenn ich laufend 150 Kilowatt beziehe, dann aber durch das Einschalten der Wärmepumpe eine Spitze von 300 erreiche, ist das Netzentgelt für die 300 Kilowatt fällig."

Prognose durch neuronales Netzwerk

Um Lastspitzen abfangen zu können, werden die Speicher nicht nur mit Strom aus Photovoltaik, sondern in Zeiten geringer Bezugsleistung auch aus dem Netz geladen. Um voraussehen zu können, wann die hohen Lasten auftreten, wurde an der TU Wien ein eigenes Prognosesystem entwickelt. "Ein neuronales Netzwerk wird dabei laufend mit aktuellen Zählerdaten gefüttert. Damit lernt es, immer genauere Voraussagen über künftige Lasten zu geben", erklärt Leonhartsberger. Eine besondere Schwierigkeit liegt dabei in der zeitlichen Auflösung von 15-Minuten-Intervallen, in denen der Netzbetreiber abrechnet. "Auf Stunden genau ist das Prognosesystem treffsicher. Das Einschalten der Wärmepumpe auf die Viertelstunde genau zu treffen ist aber herausfordernd", erklärt der Forscher.

Im Mai startet nun der Praxiseinsatz des Speichers. Am Ende sollen neben wirtschaftlichen und ökologischen Einschätzungen auch Handlungsempfehlungen für Bauherren stehen. Schlussendlich könnte ein Energiemanagementsystem, das den Lastenausgleich berücksichtigt, auch zum kommerziellen Produkt werden. (pum, 29. 4. 2018)