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Sie können nicht oder nur schlecht an ein vorgegebenes Lastprofil angepasst werden und Speicherheizungen sind eine Möglichkeit, Erzeugung und Bedarf in Einklang zu bringen.
Die Nachtspeicherheizung nimmt während der Schwachlastzeit elektrische Energie auf, wandelt diese in Wärme und speichert sie in ihrem Kern.
Verteilt über den Rest des Tages gibt die Heizung ihre Wärme an den Raum wieder ab. Nachtspeicherheizungen sind so genannte Einzelraumheizungen.
Wird eine komplette Wohnung mit Speicherheizungen beheizt, erhält jeder Raum ein Heizgerät.
Aus primärenergetischer bzw. ökologischer Sicht ist die Verwendung von elektrischer Energie zu Heizzwecken sicher nicht zu empfehlen – zumindest solange die Elektrizität in Kondensationskraftwerken durch die Verbrennung von Kohle generiert wurde. Wird in Speicherheizungen jedoch über den Bedarf generierte Elektrizität aus erneuerbaren Energiequellen gespeichert, trifft diese Aussage nicht mehr zu. Dann nämlich können Speicherheizungen bei der Integration von großen Leistungen Erneuerbarer Energien in Versorgungsnetze hervorragende Dienste leisten. Das derzeit diskutierte Verbot von elektrischen Speicherheizungen ist mit Sicherheit deutlich zu kurz gedacht und in der Sache kontraproduktiv.
Da elektrische Speicherheizungen weit verbreitet sind, ein großes Speicherpotenzial darstellen und nicht ohne weiteres auf z. B. Warmwasserheizungen umzustellen sind, werden die Speicherheizungen zumindest im Bestand noch lange vorhanden sein. Nur werden sie dann möglicherweise nicht mehr bevorzugt nachts geladen, sondern immer dann, wenn z. B. ein Überschuss aus Windkraft oder Solarstrom vorhanden ist.
In Bezug auf elektrische Bereitstellung von Raumwärme werden Direktheizungen, Speicherheizungen und Wärmepumpen unterschieden. Für das Demand Response sind ohne zusätzliche technische Erweiterungen (z. B. Warmwasserspeicher) lediglich die Speicherheizungen von Bedeutung.
Speicherheizungen werden wiederum in Speicherheizgeräten, Fußbodenspeicherheizungen und Zentralspeicher unterschieden, wobei hier die Speicherheizgeräte den größten Teil ausmachen (> 95 %). 1996 waren in Deutschland gut 2,5 Mio. Nachtspeicherheizungen installiert. Die meisten Anlagen (2,37 Mio.) befinden sich in Haushalten. Etwa 8 % der Haushalte in den alten Bundesländern und 3 % der Haushalte in den neuen Bundesländern heizen mit Nachtspeicheröfen. Insgesamt verbrauchten die Speicherheizungen in diesem Jahr knapp 27 TWh Strom. Die installierte Leistung wuchs zwischen 1970 von etwa 10 GW und 1995 auf knapp 40 GW. Durch gezielte Förderung von Nachtspeicherheizungen gelang es den Energieversorgungsunternehmen, das Lastprofil stark zu vergleichmäßigen.
In den Sommermonaten hat sich der Verlauf des Lastganges in den letzten 40 Jahren hingegen nur unwesentlich verändert. Das heißt, das Stromverlagerungspotenzial beträgt rund 27 TWh, die in den Speicheröfen gespeichert und zeitversetzt in Form von Wärme wieder freigegeben werden. Im Vergleich dazu betrug die Stromerzeugung aus Pumpwasser aller Pumpspeicherkraftwerke ohne natürlichen Zufluss in Deutschland 1996 laut VDEW lediglich 3,7 TWh. Der Beitrag der Speicherheizungen lag damit um mehr als das Siebenfache über dem der Pumpspeicherkraftwerke.
Der im Vergleich zu den Speicherheizungen geringe Einsatz der Pumpspeicherkraftwerke erklärt sich vor allem durch den mit ca. 70 % geringen Wirkungsgrad der Pumpspeicherkraftwerke. Der Wirkungsgrad der Speicherheizungen kann mit nahezu 100 % angesetzt werden, sofern die Speicher nicht zu stark aufgeladen werden und sich dadurch eine Raumüberhitzung ergibt. Bei korrektem Speichermanagement wird die statische Selbstentladung der Speicherheizungen als Nutzwärme frei und beeinträchtigt den Wirkungsgrad nicht.
Aus den Daten der installierten Speicherheizungsleistung in Deutschland und den Untersuchungen zum Betriebsverhalten lässt sich das Potenzial der Speicherheizungen für ein Demand Response ermitteln. Die negative Regelleistung, die durch Speicherheizungen bereitgestellt werden kann, entspricht gerade der Anschlussleistung der Speicherheizung abzüglich des Leistungsbezugs einer Direktheizung (Details siehe [1]). Das Entladen der Speicherheizungen ohne Strombezug entspricht gerade dem vermiedenen Leistungsbezug einer Elektrodirektheizung. Somit ist das Leistungsniveau einer angenommenen Direktheizung gerade die durch Speicherheizungen bereitgestellte positive Regelleistung. Für Deutschland ergibt sich zur Spitzenzeit eine positive Regelleistung von 14 GW (siehe Abbildung 1). Die positive Regelleistung hat demnach ihr höchstes Niveau bei der tiefsten Außentemperatur und nimmt kontinuierlich bis zu der Außentemperatur ab, bei der keine Raumheizung mehr stattfindet.
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Abbildung 1: Bereitstellung positiver Regelleistung nach Leistungsniveau und Dauer der in Deutschland installierten Speicherheizungen in Abhängigkeit der Außentemperatur
Quelle: http://www.eurosolar.de/de/images/stories/pdf/SZA_01_08_Stadler.pdf
