Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials - Klimaaktiv

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Bewertung des Effekts
unterschiedlicher (sommerlicher)
Stromanwendungen und des damit
erzielbaren
Lastverschiebungspotenzials
als Beitrag zum netzdienlichen Betrieb und damit Ermöglichung der
Anhebung des Anteils erneuerbarer Einspeisung im Stromnetz

Working Paper

Dezember 2018
Inhalt

1 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen ........................................................ 3

2 Ausgangssituation und Motivation ..................................................................... 5

3 Aktueller Status ................................................................................................ 6

3.1 Datenquellen, Annahmen und Herangehensweise ...................................................... 6
    Datenquellen ................................................................................................................ 6
    Herangehensweise / Methodik ...................................................................................... 7
    Abgrenzung der Begrifflichkeiten für Flexibilitätsoptionen ........................................... 8

3.2 Berechnungen ............................................................................................................. 8

3.3 Bewertungen ............................................................................................................. 10
    Warmwasserboiler (E-Boiler) ...................................................................................... 10
    Kühlschrank/Gefrierschrank ........................................................................................ 11
    Waschmaschine .......................................................................................................... 11
    Geschirrspüler ............................................................................................................. 12
    Wäschetrockner .......................................................................................................... 12
    Internet-Router ........................................................................................................... 12
    Wasserbett.................................................................................................................. 13
    Mobiles Klimagerät ..................................................................................................... 13
    Entfeuchter ................................................................................................................. 13
    Ladestationen (Handy, Laptop, Zahnbürste etc.) ........................................................ 14
    Poolpumpe ................................................................................................................. 14
    Stand- oder Tischventilator ......................................................................................... 14
    Fix installiertes Klimagerät .......................................................................................... 15
    Rasenmähroboter ....................................................................................................... 15
    Staubsaugroboter ....................................................................................................... 15

3.4 Potenzial für netzdienlichen Betrieb und damit Ermöglichung der Anhebung des
Anteils erneuerbarer Einspeisung im Stromnetz .............................................................. 16

Abbildungsverzeichnis ........................................................................................ 19

Literaturverzeichnis ............................................................................................ 20

Impressum ......................................................................................................... 24

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
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1 Zusammenfassung und
Schlussfolgerungen
Innerhalb Österreichs ist von einem nutzbaren Potenzial zur Lastverschiebung sommerlicher
Stromanwendungen in der Höhe von rund 4.100 GWh pro Jahr bzw. einer maximalen Leis-
tung von 10.000 MW auszugehen. Durch Nutzung des Potenzials kann ein netzdienlicherer
Betrieb und eine leichtere Einspeisung aus erneuerbaren Energiequellen ermöglicht werden.
Zu einer erfolgreichen Nutzung des vorhandenen Potenzials ist Folgendes notwendig:

•    ein geeignetes und in der Anwendung einfaches Regelsystem zu entwickeln, dass für
     NutzerInnen, Energieversorger und Netzbetreiber sowie Gerätehersteller attraktiv ist.
     Hier sollte ein besonderer Fokus auf Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit und einfache
     Handhabung der Systeme gelegt werden.
•    Tarifsysteme zu entwickeln um einen Anreiz für NutzerInnen zu bieten den eigenen
     Stromverbrauch an die Bedürfnisse des Stromnetzes anzupassen.
•    Den NutzerInnen Informationen bezüglich Lastverschiebungspotenzialen und deren Aus-
     wirkungen auf Strompreise und Netzdienlichkeit näher zu bringen (Veranstaltungen,
     Workshops, etc.)

Tarifsysteme mit niedrigeren Gesamtstromkosten können zu Rebound-Effekten wie z.B. hö-
heren Stromverbrauch durch Speicherverluste oder verschwenderischer Umgang mit Energie
führen. Negative Auswirkungen könnten jedenfalls kompensiert werden. Anreize für Nutze-
rInnen, das eigene Potenzial auszuschöpfen, können zusätzlich – zu eventuell geringeren
Stromkosten – die vermehrte Nutzung von Ökostrom und die Unterstützung des Ausbaus
erneuerbarer Energien darstellen.

Das größte Potenzial (gemessen an GWh/a) liegt bei Warmwasserboilern, Geschirrspülern
und Waschmaschinen. Rasenmähroboter, Poolpumpen sowie Staubsaugerroboter haben
einen geringeren Stromverbrauchsanteil, können jedoch zeitlich sehr flexibel mit Energie ver-
sorgt werden.

Hinsichtlich der theoretisch maximal möglichen schaltbaren Leistung einzelner Stromanwen-
dungen liegen Geschirrspüler mit einem Lastverschiebungspotenzial von ca. 4.800 MW (An-
nahme 70% schaltbar) an der Spitze. Waschmaschinen mit ca. 2.200 MW (Annahme 30%
schaltbar) und Warmwasserboiler mit ca. 2.100 MW (Annahme 80% schaltbar) haben eben-
falls ein signifikantes Potenzial.

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Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass im Haushaltsbereich wesentliches Potenzial zur
Lastverschiebung bei Warmwasserboilern, Geschirrspülern und Waschmaschinen vorhanden
ist. Zukünftig ist davon auszugehen, dass die Anzahl und dadurch die zur Verfügung stehende
abrufbare Leistung bzw. Energie vor allem bei Rasenmährobotern, Klimageräten und Pool-
pumpen (aktuell etwa 140 MW) weiter ansteigen wird. Die Ansteuerung und Lastverschie-
bung dieser Geräte stellt sich als relativ einfach dar.

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2 Ausgangssituation und Motivation
Im Zuge des Kernprojekts „Qualitätssteigerung erneuerbare Heizsysteme“/„Heizen & Klima-
tisieren mit Ökostrom (Energieflexibles Heizungssystem)“ wurden die sommerlichen Strom-
anwendungen analysiert und das damit erzielbare Lastverschiebungspotenzial als Beitrag
zum netzdienlichen Betrieb und die damit mögliche Anhebung des Anteils erneuerbarer Ein-
speisungen im Stromnetz ermittelt. Der Fokus lag dabei auf Haushaltsanwendungen. Ziel war
es das Potenzial der unterschiedlichen Stromanwendungen zu berechnen und danach hin-
sichtlich deren Flexibilität in ihrer zeitlichen Nutzung zu bewerten.

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3 Aktueller Status
Im ersten Schritt wurden alle Stromanwendungen, die auch bzw. hauptsächlich im Sommer
genutzt werden, definiert. Die Stromverbräuche der einzelnen Anwendungen wurden pro Ge-
rät bzw. pro Haushalt ermittelt sowie der österreichische Gesamtverbrauch und eine Gesamt-
leistung daraus hochgerechnet. Im letzten Schritt wurden die Stromanwendungen hinsicht-
lich Flexibilität in zeitlicher Nutzung sowie Potenzial zur möglichen Speicherung analysiert.

3.1 Datenquellen, Annahmen und Herangehensweise

Datenquellen
Die Evaluierung geeigneter Datenquellen stellte eine wesentliche Herausforderung dar. Die
Stromverbräuche pro Gerätekategorie sind bei den unterschiedlichen Quellen häufig nicht
vergleichbar und oftmals unterscheiden sich diese sogar grundlegend. Da hier die Plausibilität
der verwendeten Daten eine große Rolle spielt, wurden unterschiedlichste Datenquellen her-
angezogen, verglichen und oftmals Durchschnittswerte verwendet.

Auch die beiden Auswertungen der Statistik Austria „Strom- und Gastagebücher 2008/2012/
2016“ (Bittermann, 2018) und „Modellierung des Stromverbrauchs in den privaten Haus-
halten Österreichs nach unterschiedlichen Verwendungszwecken“ (Statistik Austria, 2018)
stellten für diese Kurzstudie meist keine geeignete Datenquelle dar, da sie sich in den Zahlen
grundlegend unterscheiden. Zudem beruht das „Strom- und Gastagebuch“ auf eher kleinen
Stichprobenerhebungen mit Fokus auf Verhältnisse der Stromverbräuche je nach Jahreszeit,
Anzahl der Personen im Haushalt, Heizungsart, Wohnungs- bzw. Gebäudegröße etc. Den ab-
soluten Zahlen kann hier, auch lt. Auskunft von Statistik Austria (!), nicht allzu viel Bedeutung
geschenkt werden. Die Zahlen aus dem Bericht „Modellierung des Stromverbrauchs“ sind für
unsere Berechnungen grundsätzlich nicht anwendbar. Aus beiden Studien wurden daher nur
einzelne Kennzahlen und Daten für die Modellierung übernommen.

Zudem unterscheiden sich die jeweiligen Stromverbräuche je nach Alter und Zustand des
Gerätes ebenso markant.

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Annahmen für die Modellierung:

•    Personen in Haushalten in Österreich:                            8.599.000
•    Anzahl Haushalte in Österreich:                                  3.865.000
•    Personen pro Haushalt in Österreich:                             2,22

Datenquelle: Statistik Austria, Mikrozensus-Arbeitskräfteerhebung (Statistik Austria: Bevölkerung 2016)

Herangehensweise / Methodik
Betrachtet werden hier ausschließlich jene Stromanwendungen, deren Betrieb/Strombedarf
möglicherweise schaltbar bzw. speicherbar ist bzw. jene, die auch im Sommer zur Anwen-
dung kommen. Nicht berücksichtigt wurden zum Beispiel Anwendungen wie Beleuchtung, da
davon auszugehen ist, dass eine zeitliche Sperre oder Verschiebung der Stromversorgung
dieser Anwendung nicht erfolgen kann.

In dieser Studie nicht bewertet wurde die Eignung der bestehenden Regelungen der
Stromanwendungen, um diese Stromanwendungen ähnlich der „smart grid ready“-Regel-
ungen bei Wärmepumpen gezielt ansteuern zu können.

Folgende Stromanwendungen werden im Zuge dieser Analyse hinsichtlich des Potenzials be-
wertet:

•    Warmwasserboiler (E-Boiler)
•    Kühlschrank
•    Waschmaschine
•    Geschirrspüler
•    Wäschetrockner
•    Internet-Router
•    Wasserbett
•    Mobiles Klimagerät
•    Entfeuchter
•    Ladestationen (Handy, Zahnbürste)
•    Poolpumpe
•    Ventilator
•    Fix installiertes Klimagerät
•    Rasenmähroboter
•    Staubsaugroboter

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Abgrenzung der Begrifflichkeiten für Flexibilitätsoptionen
Für diese Kurzstudie wurden sowohl Potenziale zur Netzdienlichkeit in Bezug auf ab- oder zu-
schaltbare Leistung der Haushaltsgeräte als Reaktion auf Preis- oder Netzsignale (Demand
Response bzw. in weiterer Folge als DR bezeichnet) als auch energieeffiziente Planung zur
Verringerung des (fossilen) Energieverbrauchs bzw. der Stromkosten der NutzerInnen und
Bereitstellung von Regelenergie (Demand Side Management bzw. in weiterer Folge als DSM
bezeichnet) betrachtet und evaluiert.

3.2 Berechnungen

Die nachfolgende Abbildung gibt eine Übersicht über die Leistung und den daraus resultie-
renden Jahresbedarf der jeweiligen Stromanwendungen.

Abbildung 1: (sommerliche) Stromanwendungen mit Lastverschiebungspotenzial / Abschät-
zung jährlicher Gesamtverbrauch in Österreich [GWh gerundet]

                                                                                                                              Nutzende HH in    Abschätzung jährlicher
                                       Leistung   Leistung                                  jährlicher jährlicher Verbrauch
   (sommerliche) Stromanwendung mit                                             Laufzeit                                        Österreich       Gesamtverbrauch in      Daten-
                                        Betrieb    Ladung    Spitzenleistung              Verbrauch pro      pro Gerät
   Lastverschiebungspotenzial                                                  [Std/Jahr]                                      [Anzahl HH,           Österreich          quelle
                                        [Watt]     [Watt]                                   HH [kWh]           [kWh]
                                                                                                                                gerundet]         [GWh gerundet]
   Warmwasserboiler (E-Boiler)                       /         1000-6000                                       2.373                1.314.000                  3.118      */1
   Kühlschrank                                       /                                                          320                 3.865.000                  1.236      */2
   Waschmaschine                                     /         2000-3000                                        210                 3.672.000                    771      */3
   Geschirrspüler                        800         /         2000-2500         280                            224                 3.015.000                    675      */4
   Gefrierschrank                                    /                                                          151                 3.865.000                    583      */2
   Wäschetrockner                                    /         2000-2500                                        300                 1.275.000                    383      */5
   Internet-Router                       10          /            10             8.760                           88                 3.285.000                    288      */6
   Wasserbett                                        /          200-250                                         400                   116.000                     46      */7
   Mobiles Klimagerät                    950         /            950             400                           380                   116.000                     44      */8
   Entfeuchter                           300         /            300            1.278                          383                   116.000                     44      */9
   Ladestationen (Handy, Zahnbürste)                20                                         6,1                                  3.865.000                     24      */10
   Poolpumpen                            400         /            400            480                            192                   120.000                     23      */11
   Ventilator                            50          /            50             400                            20                  1.082.000                     22      */12
   Fix installiertes Klimagerät          550         /         2000-5000         400                            220                    77.000                     17      */13
   Rasenmähroboter                       100        35          35-100           600                            60                     77.000                      5      */14
   Staubsaugerroboter                               25            25             260                             7                    351.000                      2      */15

Quelle: Grazer Energieagentur

Bei der Berechnung wurden in der Regel die Leistung der Geräte und deren jährliche Laufzeit
auf Basis geeigneter Datenquellen ermittelt. Danach wurde der jährliche Verbrauch pro Gerät
mit der Anzahl der Haushalte in Österreich, die dieses Gerät nutzen, hochgerechnet.

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
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Abbildung 2: (sommerliche) Stromanwendungen mit Lastverschiebungspotenzial / Abschät-
zung jährlicher Gesamtverbrauch in Österreich [GWh gerundet; %]

Quelle: Grazer Energieagentur

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
                                                                                                                      9 von 25
3.3 Bewertungen

Abbildung 3: (sommerliche) Stromanwendung mit Lastverschiebungspotenzial –
Abschätzung des Potenzials für Zeitverschiebung der Einsatzzeit und Speicherung

                                               jährlicher      jährlicher
  (sommerliche) Stromanwendung mit           Verbrauch pro Gesamtverbrauc Zeitverschiebung     Speicherung
                                                                                                               Datenquellen
  Lastverschiebungspotenzial                     Gerät      h in Österreich      möglich         möglich
                                                 [kWh]           [GWh]
  Warmwasserboiler (E-Boiler)                     2.373           3.118            ja              ja               */1
  Kühlschrank                                      320            1.236            ja              ja               */2
  Waschmaschine                                    210             771      ja/eingeschränkt      nein              */3
  Geschirrspüler                                   224             675             ja             nein              */4
  Gefrierschrank                                  151            583               ja              ja               */2
  Wäschetrockner                                  300            383            eher nein         nein              */5
  Internet-Router                                 88             288             evtl. ja         nein              */6
  Wasserbett                                      400             46               ja              ja               */7
  Mobiles Klimagerät                              380             44        ja/eingeschränkt     evtl. ja           */8
  Entfeuchter                                     383             44        ja/eingeschränkt    eher nein           */9
  Ladestationen (Handy, Zahnbürste)                               24            eher nein        evtl. ja          */10
  Poolpumpen                                      192             23               ja             nein             */11
  Ventilator                                      20              22              nein            nein             */12
  Fix installiertes Klimagerät                    220             17        ja/eingeschränkt     evtl. ja          */13
  Rasenmähroboter                                 60              5                ja              ja              */14
  Staubsaugerroboter                               7              2                ja              ja              */15

Quelle: Grazer Energieagentur

Warmwasserboiler (E-Boiler)
E-Boiler zeigen bei den Stromanwendungen mit Lastverschiebungspotenzial den deutlich
größten Anteil am jährlichen Gesamtstromverbrauch. Dazu weisen sie sehr hohe Spitzenleis-
tungen auf. E-Boiler eignen sich sehr gut für eine externe Signalansteuerung (derzeit meist
über Rundsteuersignale). Um eine tägliche Aufheizung bei einer Unterschreitung der Min-
desttemperatur sicherzustellen, könnte z.B. innerhalb eines Zeitfensters die Warmwasserbe-
reitung flexibel angesteuert werden. Sollte dieses Zeitfenster überschritten werden und noch
keine Aufheizung stattgefunden haben, würde die WW-Bereitung „konventionell“ erfolgen.

(Annahme: 34% der HH in Österreich besitzen eine Warmwasserbereitung über E-Boiler)

Datenquelle */1 jedoch mit Bezug auf die Zahlen 2008 da die Zahlen aus den Strom- und Gastagebüchern 2012
und 2016 zu E-Boilern nicht plausibel erscheinen

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
                                                                                                                     10 von 25
Kühlschrank/Gefrierschrank
Bei der Lastverschiebung von Kühlgeräten ist die Innentemperatur der ausschlaggebende
Faktor, der sowohl die Einschaltdauer, als auch die Ausschaltdauer begrenzt. Die Innentem-
peratur muss innerhalb des erlaubten Toleranzbereiches bleiben, um eine Qualitätsbeein-
trächtigung der Lebensmittel zu vermeiden. Gefriergeräte haben aufgrund der besseren Wär-
medämmung sowie der größeren Temperaturspreizung der erlaubten Innentemperatur ein
größeres Lastreduktionspotenzial als andere Kühlgeräte. Kühl und Gefriergeräte sind für
einen Betrieb unter DSM sehr interessant, da die Benutzerin und der Benutzer eine zeitliche
Lastverschiebung i.d.R. nicht bemerkt. Solange ein definierter Temperaturbereich im Inneren
der Geräte eingehalten wird, sind keine Auswirkungen auf die gelagerten Produkte zu erwar-
ten. Genaue Modellberechnungen bezüglich Temperaturverhalten im Kühlschrank wurden
hier nicht durchgeführt, sollte jedoch im Falle von weiteren Betrachtungen Betrachtung
finden.

(Annahme: Alle österreichischen HH besitzen einen Kühlschrank/Gefrierschrank)

Datenquelle */2

Waschmaschine
Hinsichtlich des jährlichen Gesamtverbrauchs weist die Waschmaschine ein großes Potenzial
auf. Der Großteil des Gesamtenergieverbrauchs einer Waschmaschine wird durch die Aufhei-
zung der Waschlauge verursacht, die wenige Minuten nach dem Starten beginnt. Die zeitliche
Schaltung der Waschmaschine ist nicht komplett flexibel, da die nasse Wäsche nach dem
Ende des Waschvorganges nicht lange in der Waschmaschine liegen sollte. Was jedoch
möglich wäre, ist die Definition eines individuell schaltbaren Zeitfensters, in dem die Wasch-
maschine laufen darf. Ist in dieser Zeit nicht genügend „Ökostrom im Netz“ und wird die
Waschmaschine somit nicht aktiviert, könnte ein Zeitpunkt programmiert werden zu wel-
chem die Waschmaschine allerspätestens dann trotzdem gestartet wird. Zu dieser Funktion
könnte die Waschmaschine sodann eine zusätzliche Funktion mit „sofort Waschen“ auf-
weisen.

(Annahme: 95% der HH in Österreich besitzen eine Waschmaschine)

Datenquelle */3

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
                                                                                                                     11 von 25
Geschirrspüler
Auch der Geschirrspüler macht einen großen Anteil des Stromverbrauchs in österreichischen
Haushalten aus. Die Geschirrwäsche erweist sich zudem als ziemlich flexibel, da es in der
Regel nicht von Bedeutung ist, wie lange das Geschirr nach dem Waschvorgang noch im Ge-
schirrspüler bleibt. Wie bei der Waschmaschine könnte hier ein (wesentlich breiteres) Zeit-
fenster definiert werden, mit einem definierten Zeitpunkt, an dem der Waschgang spätestens
starten muss. Auch beim Geschirrspüler sind die Wärmeerzeugung am Beginn sowie der
Trocknungsvorgang am Ende des Spülprogrammes für den Großteil des Gesamtstromver-
brauchs verantwortlich.

(Annahme: 78% der HH in Österreich besitzen einen Geschirrspüler)

Datenquelle */4

Wäschetrockner
Der jährliche Gesamtverbrauch der ÖsterreicherInnen für die Nutzung von Wäschetrocknern
liegt bei ungefähr 380 GWh und macht somit einen beachtlichen Teil des Gesamtstromver-
brauches eines Haushaltes aus. Das Potenzial einer Versorgung mit Ökostrom für Waschma-
schine und Wäschetrockner in Kombination nimmt im Vergleich zur einzelnen Betrachtung
der Waschmaschine stark ab, wenn man davon ausgeht, dass Personen den Tag am Arbeits-
platz verbringen und nicht in der Lage sind die Wäsche von der Waschmaschine in den
Wäschetrockner zu geben. Des Weiteren möchte man die Wäsche, wenn man diese in den
Trockner gibt, sofort getrocknet haben und nicht erst die nasse Wäsche für unbestimmte Zeit
dort liegen lassen. Hinzu kommt, dass Potenziale bei sommerlichen Stromanwendungen
gesucht werden und der Betrieb von Wäschetrocknern im Sommer ehestmöglich durch
„Wäschetrocknen an der Wäscheleine“ ersetzt werden sollte.

(Annahme: 33% der HH in Österreich besitzen einen Wäschetrockner)

Datenquelle */5

Internet-Router
Auch der Internet-Router stellt einen erheblichen Anteil des Gesamtstromverbrauches in
österreichischen Haushalten dar. Hier ist es nicht möglich eine Nutzung ausschließlich zu
Zeitpunkten zu gewähren, an denen viel Ökostrom im Netz ist, da man natürlich auch zu an-
deren Tages- und Nachtzeiten das Internet nutzten möchte.

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
                                                                                                                     12 von 25
Was hier überlegt werden kann, wäre ein Zeitschalter, der den Internet-Router zu individuell
definierten Stunden in der Nacht ausschaltet. Zu hinterfragen ist hier jedoch, ob die Unter-
brechung des Internet-Routers ähnlich zu bewerten ist wie eine Unterbrechung der Be-
leuchtung.

(Annahme: 85% der HH in Österreich besitzen einen Internet-Router)

Datenquelle */6

Wasserbett
Aufgrund der langen Aufheizdauer kombiniert mit einer langanhaltenden konstanten Tempe-
ratur bei Wasserbetten liegt hier Potenzial zur forcierten Nutzung von Ökostrom aus dem
Netz. Das Wasserbett könnte in den Tagesstunden mit einem hohen Anteil an Ökostrom auf-
geheizt werden und nur bei Absinken unter eine gewisse Mindesttemperatur auf „konventio-
nelle“ Beheizung umgestellt werden.

(Annahme: 3% der HH in Österreich besitzen ein Wasserbett)

Datenquelle */7

Mobiles Klimagerät
Obwohl bei Wohnobjekten mit außenliegenden Verschattungselementen und Nachtlüftung
eigentlich keine Klimageräte erforderlich sein sollten, steigt der Einsatz in österreichischen
Haushalten in den letzten Jahren markant an. Vor allem in exponierten Lagen (Hitzeinseln in
der Innenstadt, Dachgeschoßwohnungen etc.) und bei höheren internen Lasten ist dies
immer häufiger der Fall. Mobile Klimageräte eignen sich dann gut für eine netzdienliche
Schaltung bis hin zur ausschließlichen Nutzung von Ökostrom, wenn Speichermassen in
diesen Objekten aktivierbar sind.

(Annahme: 3% der HH in Österreich besitzen ein mobiles Klimagerät; jedoch Tendenz stark steigend)

Datenquelle */8

Entfeuchter
Der Entfeuchter ist, in dieser Hinsicht, ein eher unflexibles Gerät, da die Anforderung eine
unmittelbare Aktivierung bei zu hoher/geringer Luftfeuchtigkeit beinhaltet. Nur wenn Spei-
cherfähigkeiten im Objekt vorhanden sind, kann eine gewisse zeitliche Entkoppelung erzielt
werden.

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
                                                                                                                     13 von 25
Aus diesem Grund ist eine zeitliche Verschiebung dieser Stromanwendung nur sehr einge-
schränkt möglich. Eine Integration eines Akkus wäre, aufgrund der eher geringen Leistung
dieser Geräte, möglicherweise anzudenken.

(Annahme: 3% der HH in Österreich besitzen einen Entfeuchter)

Datenquelle */9

Ladestationen (Handy, Laptop, Zahnbürste etc.)
Bei den Ladestationen muss unterschieden werden zwischen Geräten, die dauerhaft in der
Ladestation verweilen (z.B. Zahnbürste), und jenen, die tagsüber in der Regel in Gebrauch
sind (z.B. Handy). Bei elektrischen Zahnbürsten ist eine Schaltung der Ladezeiten sehr flexi-
bel möglich. Dies gilt bei Ladegeräten für Handy oder Laptop in der Regel nicht, da diese be-
darfsgerecht geladen werden. Angedacht könnte eine Einbindung von kleinen Batteriespei-
chern in Ladegeräte werden, sodass der Speicher am Tag geladen wird und das Gerät dann
bei Bedarf über den Speicher versorgt wird.

(Annahme: Alle HH in Österreich besitzen eine Ladestation)

Datenquelle */10

Poolpumpe
Poolpumpen stellen aufgrund ihrer Flexibilität in der Nutzung großes Potenzial für zeitliche
Schaltung dar.

(Annahme: In Österreich sind ca. 120.000 Poolpumpen in Gebrauch; jedoch Tendenz stark steigend)

Datenquelle */11

Stand- oder Tischventilator
Stand- oder Tischventilatoren zur Verbesserung der Behaglichkeit an heißen Tagen machen
einen eher geringen Anteil am österreichischen Gesamtstromverbrauch aus und weisen auch
nicht unbedingt hohes Potenzial in diesen Betrachtungen auf. Eine zeitlich flexible Schaltung
kommt bei Ventilatoren daher eher nicht in Frage, die Möglichkeit einer Speicherung mit
Akku könnte näher betrachtet werden.

(Annahme: 28% der HH in Österreich besitzen einen Ventilator)

Datenquelle */12

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
                                                                                                                     14 von 25
Fix installiertes Klimagerät
Bei einem im Wohnhaus bzw. in der Wohnung installierten Klimagerät ist eine Schaltung hin
zur ausschließlichen Nutzung von Ökostrom nur dann denkbar, wenn in dem Objekt aktivier-
bare Speichermassen vorhanden sind. Dann könnte die Anlage in jener Zeit betrieben wer-
den, in welcher ein hoher Anteil von Ökostrom im Netz ist (Zeiten mit hohem Kühlbedarf
decken sich häufig mit hohem PV-Anteil im Stromnetz), jedoch müsste der Raum dann in die-
sen Betriebszeiten so sehr gekühlt werden, dass es auch am Abend und bei Nacht noch kühl
bleibt (Definition eines Komfortbandes ähnlich wie bei „Smart-Grid-Ready“-Wärmepumpen)

(Annahme: 2% der HH in Österreich besitzen ein fix installiertes Klimagerät; jedoch Tendenz stark steigend)

Datenquelle */13

Rasenmähroboter
Der bisher eher geringe Anteil an NutzerInnen eines Rasenmähroboters ist der Grund dafür,
dass dieser einen noch eher geringen Anteil am österreichischen Gesamtstromverbrauch aus-
macht. Da das Absatzvolumen jedoch jährlich beachtlich zunimmt, kann angenommen wer-
den, dass diese Zahlen in den nächsten Jahren weiterhin deutlich steigen werden. Des Weite-
ren kann die Nutzung eines Rasenmähroboters sehr flexibel gestaltet werden, da es in der
Regel nicht von Bedeutung ist, wann der Roboter mäht und wann er den Akku lädt. Rasen-
mähroboter sind ebenso relativ geräuscharm, sodass sie ohne Bedenken in der Nacht mähen
können. So wäre ein Befehl zur Ladung des Roboters in den Stunden mit reichlich Ökostrom
im Netz denkbar, wobei in der restlichen Zeit ein Fenster definiert werden könnten, in wel-
cher das Mähen stattzufinden hat.

(Annahme: 2% der HH in Österreich besitzen einen Rasenmähroboter; jedoch Tendenz stark steigend)

Datenquelle */14

Staubsaugroboter
Der Staubsaugroboter funktioniert grundsätzlich ähnlich wie der Rasenmähroboter. Ist genü-
gend Ökostrom im Netz bzw. das Netz überlastet geht ein Signal an den Roboter und dieser
fährt in die Station und lädt den Akku. Ist dieser vollständig geladen darf der Roboter wieder,
nach den individuell definierten Zeiten, ausfahren. Zu beachten ist jedoch, dass es einige
Minuten dauern kann, bis dieser in seiner Ladestation angekommen ist und die Ladung be-
ginnen kann. Da die Ladeleistungen bei Akkus nahezu konstant sind, entspricht hier die
durchschnittliche Ladeleistung in etwa der Spitzenleistung.

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
                                                                                                                     15 von 25
(Annahme: jeder elfte HH in Österreich besitzt einen Staubsaugroboter)

Datenquelle */15

3.4 Potenzial für netzdienlichen Betrieb und damit Ermöglichung
der Anhebung des Anteils erneuerbarer Einspeisung im Stromnetz

Das theoretisch mögliche jährliche Potenzial und die theoretisch maximal mögliche schalt-
bare Leistung wurden wie folgt abgeschätzt:

Zu jeder Stromanwendung wurde ein bestimmter schaltbarer Anteil (wie viel Prozent könn-
ten in Zeiten, in denen ein hoher Anteil Ökostrom im Netz ist, verbraucht / genutzt werden)
definiert. Der Anteil in Prozent beruht auf Annahmen und berücksichtigt den überhaupt mög-
lichen, schaltbaren Anteil. Bei der kumulierten Maximalleistung wurden Zeitversetzungen
beim Start oder dem vermiedenen Start der Geräte nicht berücksichtigt, sondern angenom-
men, dass alle Geräte gleichzeitig starten könnten bzw. der Start aller Geräte verschoben
werden könnte.

In den nachfolgenden Abbildungen erfolgte mit diesen Annahmen die Abschätzung des theo-
retisch möglichen schaltbaren Potenzials [GWh/a] und der theoretisch maximal möglichen
schaltbaren Leistung [MW].

Abbildung 4: Abschätzung theoretisch mögliches schaltbares Potenzial [GWh/a] und Ab-
schätzung theoretisch maximal mögliche schaltbare Leistung [MW]

                                      jährlicher       jährlicher                               Abschätzung theoret. Abschätzung theoret.
                                                                    max. Leistung Abschätzung
  (sommerliche) Stromanwendung mit    Verbrauch    Gesamtverbrauc                               mögliches jährliches    max. mögliche       Daten-
                                                                     kumuliert       Anteil
  Lastverschiebungspotenzial          pro Gerät     h in Österreich                             schaltbares Potenzial schaltbare Leistung   quelle
                                                                       [MW]       schaltbar [%]
                                        [kWh]            [GWh]                                         [GWh]                 [MW]
  Warmwasserboiler (E-Boiler)           2.373           3.118           2.628             80           2.494                2.102            */1
  Kühlschrank                            320            1.236            271              40            494                  108             */2
  Waschmaschine                          210             771            7.344             30            231                 2.203            */3
  Geschirrspüler                         224             675            6.935             70            473                 4.854            */4
  Gefrierschrank                         151             583             348              50            292                  174             */2
  Wäschetrockner                         300             383            3.188             10             38                  319             */5
  Internet-Router                         88             288              33              60             26                   20             */6
  Wasserbett                             400              46              29              30             14                    9             */7
  Mobiles Klimagerät                     380              44             110              20              9                   22             */8
  Entfeuchter                            383              44              35              10              4                    3             */9
  Ladestationen (Handy, Zahnbürste)                       24              77              30              7                   23             */10
  Poolpumpen                             192              23              48              90             21                   43             */11
  Ventilator                              20              22              54              10              2                    5             */12
  Fix installiertes Klimagerät           220              17             231              30              5                   69             */13
  Rasenmähroboter                         60              5                8              90              4                    7             */14
  Staubsaugerroboter                      7               2                9              80              2                    7             */15

Quelle: Grazer Energieagentur

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
                                                                                                                                        16 von 25
In den beiden nachfolgenden Abbildungen sind diese Ergebnisse grafisch dargestellt.

Abbildung 5: (sommerliche) Stromanwendungen mit Lastverschiebungspotenzial / Abschät-
zung theoretisch mögliches jährliches Potenzial in Österreich [GWh; %]

Quelle: Grazer Energieagentur

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
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Abbildung 6: (sommerliche) Stromanwendungen mit Lastverschiebungspotenzial / Abschät-
zung theoretisch mögliches jährliches Potenzial in Österreich [GWh; %]

Quelle: Grazer Energieagentur

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
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Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: (sommerliche) Stromanwendungen mit Lastverschiebungspotenzial /
Abschätzung jährlicher Gesamtverbrauch in Österreich [GWh gerundet]                                                         8
Abbildung 2: (sommerliche) Stromanwendungen mit Lastverschiebungspotenzial /
Abschätzung jährlicher Gesamtverbrauch in Österreich [GWh gerundet; %]                                                     9
Abbildung 3: (sommerliche) Stromanwendung mit Lastverschiebungspotenzial –
Abschätzung des Potenzials für Zeitverschiebung der Einsatzzeit und Speicherung                                           10
Abbildung 4: Abschätzung theoretisch mögliches schaltbares Potenzial [GWh/a] und
Abschätzung theoretisch maximal mögliche schaltbare Leistung [MW]                                                         16
Abbildung 5: (sommerliche) Stromanwendungen mit Lastverschiebungspotenzial /
Abschätzung theoretisch mögliches jährliches Potenzial in Österreich [GWh; %]                                             17
Abbildung 6: (sommerliche) Stromanwendungen mit Lastverschiebungspotenzial /
Abschätzung theoretisch mögliches jährliches Potenzial in Österreich [GWh; %]                                             18

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
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Literaturverzeichnis

*/1 Warmwasser (E-Boiler):
Bittermann, 2018
Topprodukte.at: Warmwasserspeicher

*/2 Kühl und Gefriergeräte
Elbe et al, 2014
Bittermann, 2018

*/3 Waschmaschine
Arbeiterkammer Vorarlberg
Statistik Austria: Ausstattungsgrad der privaten Haushalte
Energie Graz, 2015

*/4 Geschirrspüler
Energie Graz, 2015
Statistik Austria: Ausstattungsgrad der privaten Haushalte
Schott, 2016

*/5 Wäschetrockner
Klimaaktiv: Energieverbrauch messen
Statistik Austria: Ausstattungsgrad der privaten Haushalte
Schott, 2016

*/6 Internet-Router
Dortmunder Energie- und Wasserversorgung GmbH
Bittermann, 2018
Schott, 2016

*/7 Wasserbett
Aqua Comfort
Wasserbettenportal

*/8 Mobiles Klimagerät
Verbraucherzentrale Rheinland-Pfalz
Topprodukte.at: Klimageräte 1

Bewertung des Effekts unterschiedlicher (sommerlicher) Stromanwendungen und des damit erzielbaren Lastverschiebungspotenzials
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*/9 Entfeuchter
Raumklimatest.de
WD Austria

*/10 Ladestationen
Statistik Austria, 2018

*/11 Poolpumpen
Die Presse

*/12 Ventilator
Verbraucherzentrale Rheinland-Pfalz

*/13 Fix installiertes Klimagerät
Verbraucherzentrale Rheinland-Pfalz
Topprodukte.at: Klimageräte 2

*/14 Rasenmähroboter
Marktmeinungmensch
Mein Gartenexperte

*/15 Staubsaugerroboter
E&W
Haushaltsgerätetest

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faq/wasserbett-stromkosten (abgerufen am 27. Juli 2018)

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https://www.dew21.de/fileadmin/Dokumente/Produkte/Energieeffizienz/Stromsparberatung
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                                                                                                                     22 von 25
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Autorinnen und Autoren: Lisa Göttfried BSc, DI Ernst Meißner, DI (FH) Julia Tartler
Co-Autoren: Carolin Monsberger BSc, Matthias Watzak-Helmer, MSc (UIV Urban Innovation
Vienna GmbH)
Gesamtumsetzung: Grazer Energieagentur Ges.m.b.H, Kaiserfeldgasse 13/I, 8010 Graz,

Wien, 2018. Stand: 14. Dezember 2018

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