Lastverhalten von Gebäuden unter Berücksichtigung unterschiedlicher Bauweisen und technischer Systeme

In Gebäuden steht ein passives Speicherpotenzial durch die Bausubstanz zur Verfügung, das bisher nicht für Lastmanagementmaßnahmen genutzt wird. In diesem Forschungsvorhaben wurden Potenziale für Lastmanagement mittels thermischer Gebäudesimulation untersucht. Insbesondere standen verschiedene Gebäudetypen und Nutzungsarten, sowie Anlagen der Technischen Gebäudeausrüstung im Fokus der Untersuchungen. Anhand der Ergebnisse konnte ermittelt werden, welche Gebäudetypen in welchem Ausmaß an einem Lastmanagement teilnehmen können. Um jahreszeitliche Abhängigkeiten zu berücksichtigen, wurden auf Basis von Wetterdaten sieben Typtage klassifiziert. Die ermittelten Lastmanagementpotenziale wurden dabei für jeden Typtag ausgewertet und in einem Gebäudekatalog zusammengefasst. Der Katalog zeigt auf, welcher Gebäudetyp für welche Jahres- und Tageszeit für ein Lastmanagement empfehlenswert ist.
Um den Einfluss verschiedener baulicher und anlagentechnischer Parameter (z.B. Baustandard, Lüftungsart oder Wärmeübergabesystem) auf das Speicherpotenzial zu quantifizieren, wurde zudem eine Sensitivitätsanalyse mittels thermischer Gebäudesimulation anhand eines Modellraumes durchgeführt. Die durchgeführten Untersuchungen zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten im Jahr (Winter, Sommer) führen zu der Erkenntnis, dass das Speicherpotenzial eines Gebäudes – und damit auch das Lastmanagementpotenzial – grundsätzlich aus Dauer und Leistung bewertet werden sollte. Die ermittelten Zu- und Abschaltdauern stehen in direktem Zusammenhang mit der Leistung des Heiz- bzw. Kühlsystems, welche zu bzw. abgeschaltet werden kann.
Um ein quantitatives Gesamtpotenzial der bestehenden Gebäude in Deutschland abschätzen zu können, wurde das flächenspezifisch ermittelte LM-Potenzial auf den Flächenbestand der jeweiligen Gebäudemodelle extrapoliert. Hierbei ergibt sich insbesondere an kalten bis gemäßigten Tagen ein hohes Potenzial für LM-Maßnahmen. An diesen Tagen könnte durch kurzzeitiges Zu- oder Abschalten der Heizsysteme im untersuchten Gebäudebestand ein thermisches Lastmanagementpotenzial zwischen 80 und 200 GWhth erschlossen werden.