Digitalisierung - Land in Sicht?
Die Nutzung digitaler Technologien kann Beschränkungen für ein zunehmend erneuerbares Energiesystem mit Wärmepumpen verringern, im besten Fall auf lange Sicht aufheben – wenn Forschung, Normung und Regulierung mitspielen.
In Zeiten mit viel Wind- und Solarstrom können intelligent gesteuerte Wärmepumpen diesen als Wärme in einem Speicher und im Gebäude selbst – durch leichtes „Überheizen“ – puffern. Mit differenzierten Netzentgelten könnte eine solche netzdienliche Lastverschiebung angereizt werden, was ceteris paribus auch die Wirtschaftlichkeit der Anlagen erhöhen würde. Die dafür nötige VDE-Normung ist für das Jahr 2021 angekündigt.
Sowohl die fachgerechte Installation einer Wärmepumpe als auch der optimale Betrieb im Wechselspiel mit Photovoltaikanlage, thermischem Speicher, Solarakku und Elektroauto könnten weniger herausfordernd für Handwerker und Hausbesitzer sein, wäre das Gebäudesystem wirklich „smart“.
Künstliche Intelligenz fürs smarte Gebäudesystem
Wirklich smart hieße nicht nur selbstlernend in wenigen Wochen ab der fachgerechten Installation – das gibt es bereits – sondern selbstinstallierend mit künstlicher Intelligenz. Eine schnelle Lösung auf diesem Weg ist also nicht in Sicht, aber auf die 2030er Jahre darf man gespannt sein.
Physikalisch kann zu 100 Prozent erneuerbarer Betriebsstrom für die Wärmepumpe zurzeit nur in einem entsprechenden Inselnetz garantiert werden. Abrechnungsmäßig sind die 100 Prozent freilich mittels „Blockchain“-Technik auch bei Lieferung über das öffentliche Netz möglich, trotz des deutschen Strommixes, wo im Schnitt nur etwa jede zweite Kilowattstunde von Wind und Sonne kommt (vom europäischen Verbundnetz gar nicht zu reden).
Blockchain-Technik rechnet reinen Ökostrom ab
Dem Hype um öffentliche Blockchain-Varianten ist Ernüchterung gewichen, aber es gibt erste Stromversorger, die über einen firmeninternen, abgeschirmten Typ von Blockchain glaubhaft reinen Ökostrom zu jeder Zeit offerieren.
Die Bauwerksdatenmodellierung (BIM) stellt Bauherren detaillierte, auf die Gebäudegeometrie bezogene haustechnische Daten zur Verfügung. Mit ihrer Hilfe lassen sich Gebäude besser und dennoch billiger bauen und betreiben.
Wärmepumpenhersteller haben einen Wettbewerbsvorteil, wenn sie dem TGA-Planer solche BIM-Daten liefern oder zum Beispiel sogar die Lüftungsplanung als Dienstleistung anbieten können. Gelingt in Zukunft die – langwierige – Durchsetzung einheitlicher Dateiformate, Bezeichnungen und Datentransferwege, winken Vorteile bei Ausschreibungen und zusätzliche Exportchancen.
"Unsere Wärmepumpen der nächsten Generation werden noch enger in die digitale Infrastruktur eines Gebäudes eingebunden sein. Zugleich werden sie über lernende Algorithmen verfügen, die den Betrieb noch exakter an die individuellen Anforderungen ihres Nutzers anpassen."
Maximilian Viessmann,
Co-CEO Viessmann Group
In einer zukünftigen „Heat Pump City“ könnten die Gebäude auf vielfältige Art erneuerbare Energiequellen für die effiziente Heizung, Kühlung, Be- und Entfeuchtung sowie Stromversorgung nutzen. Sie könnten dazu zum Beispiel Photovoltaik an der jeweiligen Gebäudehülle nutzen, aber auch Wärmequellen wie Erdsonden und Wärmetauscher an unterirdischer Infrastruktur, mit denen sie durch Rohre für den Wärmetransport und durch Datenleitungen verbunden und vernetzt wären.
Ein „Smart Home“ mit möglichen Komponenten, die über Datenleitungen an ein Energiemanagementsystem angeschlossen sind. Eine Datenverbindung mit dem Umfeld – zu einem intelligenten Stromverteilnetz – kann nützlich sein, ist aber nicht Voraussetzung.