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Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
SI/501500
Projekttitel
Innovative Eigenverbrauchsoptimierung für Mehrfamilien-Arealüberbauung mit lokaler Strombörse

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Kurzbeschreibung
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Schlussbericht
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Erfasste Texte


KategorieText
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Setz Architektur plant in Möriken/Wildegg AG eine neue MFH-Areal-Überbauung nach Minergie-P- und Minergie-Eco-Standard. In einem lokalen Arealnetz mit PV-Anlagen auf 4 Häusern sollen Wärmepumpen, Elektromobile und die Haushalte möglichst über den lokalen Solarstrom betrieben werden. Dazu wird eine Eigenverbrauchsgemeinschaft mit lokalem Arealnetz betrieben. Dank total installierter PV-Leistung von 164 kWp und einem jährlichen Energieertrag von ca. 140'000 kWh wurde ein Eigennutzungsgrad von 44% und ein Autarkiegrad von 46% berechnet, welcher durch weitere Massnahmen erhöht werden soll. Dazu soll erstmals das Prinzip einer lokalen Strombörse mit variablem Stromtarif in Echtzeit für Endkunden (Bewohner) umgesetzt werden. Zudem sollen die lokalen Verbraucher wie Wärmepumpen, Elektromobil-Ladestationen und Haushaltgeräte automatisch auf maximalen Eigenverbrauch optimiert werden.
Die Grundlagen wurden im abgeschlossenen BFE-Projekt OPTEG "Regelstrategien für die Optimierung des Eigenverbrauchs von Gebäuden" gelegt. Dabei wurde neben der Eigenverbrauchsoptimierung eine neue Methodik der Kostenoptimierung über variable Preise entwickelt, welche zur automatischen Lastverschiebung einzelner Verbraucher wie Wärmepumpen, Boiler, Haushaltgeräte und Elektromobile verwendet wird. Das System wurde bisher im Rahmen eines gegründeten Spin-Offs der Fachhochschule Nordwestschweiz an ca. 15 Standorten erfolgreich in Betrieb genommen.
Im vorliegenden Projektvorhaben soll das Prinzip des variablen Strompreises weiter entwickelt werden und als lokale Strombörse in Mehrfamilienhäusern genutzt werden. Diese soll den Bewohnern erstmals einen echten Anreiz geben, den lokalen Strom zu nutzen. Positives Verhalten im Sinne des Eigenverbrauchs wird damit sofort mit einem tieferen Preis belohnt, negatives Verhalten mit einem höheren Preis. Nach dem Verursacherprinzip profitiert jeder einzelne Haushalt vom Eigenverbrauch und trägt damit zur ökologischen Nutzung des Solarstroms und zur Stabilisierung des Stromnetzes (Reduktion von Bezugsspitzen) bei. Zudem werden die Benutzer schon heute auf mögliche Zukunftsszenarien mit variablen Strompreisen im Netz sensibilisiert. Diese werden im Zusammenhang mit fluktuierender erneuerbarer Produktion und weiterer Marktöffnungen sowie Flexibilisierung auf dem Strommarkt unumgänglich sein.
Schlussbericht
(Deutsch)

In Möriken-Wildegg wurde eine innovative Areal-Überbauung mit 4 Mehrfamilienhäusern als Zusammenschluss zum Eigenverbrauch (ZEV) realisiert. Im lokalen Netz wird der Betrieb der 4 Wärmepumpen, ca. 70 Haushaltgeräte und mehreren Elektromobil-Ladestationen automatisch auf die Produktion der PV-Anlagen abgestimmt. Damit wird der lokale Eigenverbrauchsanteil erhöht und die Netzbelastung reduziert. Im Rahmen des Projektes wurde eine neuartige Software entwickelt, welche die Abrechnung der Energiekosten für die Bewohner basierend auf einem variablen Stromtarif ermöglicht («Real Time Pricing»). Nach dem Verursacherprinzip bekommen die Bewohner einen Anreiz, möglichst viel lokalen Strom zu nutzen. Die energetische Auswertung hat gezeigt, dass ein jährlicher Autarkiegrad von 45% erreicht werden konnte, und dies ohne elektrischen Speicher. Als grösster Speicher wurde die thermische Masse des Gebäudes gezielt genutzt, um die Wärmepumpen effizient mit möglichst viel Sonnenstrom zu betreiben. Es wurden Jahresarbeitszahlen > 4 erreicht inkl. Brauchwarmwassererwärmung. Zudem wurden die Gebäude nach den Minergie-Kennzahlen ausgewertet, was zu sehr guten Resultaten führte (die Anforderungen wurden stark unterschritten). Der jährliche Netzbezug des Areals war nur 1'200 kWh pro Person inkl. Haushaltstrom, Heizen, Warmwasser und Elektromobilität. Im Verlaufe des Projektes hat sich schnell gezeigt, dass mit dem heutigen Tarifmodell keine zusätzlichen Einsparungen für die Bewohner möglich sind wegen dem zu geringen Unterschied zwischen Solar- und Nachttarif. Deshalb wurde für die Bewohner auf den ökologischen Anreiz umgeschwenkt, möglichst viel Solarstrom vom eigenen Dach zu nutzen. Dennoch profitierten die Bewohner von Einsparungen der Stromkosten in der Grössenordnung von 8% im Vergleich zur Situation ohne ZEV. Wichtig für solche Projekte ist die Rendite des Eigentümers bzw. Betreibers. Diese konnte durch die Eigenverbrauchsoptimierung gesteigert werden und lag bei ca. 5%. Als wichtige Schlussfolgerung aus dem Projekt kann gesagt werden, dass die Stromböse mit dem variablen Tarif grundsätzliche ihre Funktion erfüllt hat, aber aufgrund der heutigen Tarifsituation noch keinen echten Anreiz für die Bewohner ermöglichte. Bei einem zukünftigen Tarifmodell, speziell beim Wegfall des tiefen Nachttarifs, ist der Anreiz jedoch grösser. Das volle Potential der Stromböse kann jedoch erst erreicht werden, wenn auch die externen Stromtarife variabel werden. Im Vordergrund ist dabei die automatische Optimierung der grossen Verbraucher wie Wärmepumpen und Elektromobile. Eine durchgeführte Umfrage hat gezeigt, dass der ökologische Anreiz bei den Bewohnern gut angekommen ist. Die Haushaltgeräte wurden mehrheitliche mit Solarstrom betrieben, entweder manuell oder über die Automatik-Funktion. Auch die Idee der Solarsteckdose ist gut angekommen. Leider hatte es jedoch zu wenige Elektromobile (nur 2), um dort signifikante Aussagen machen zu können.

Zugehörige Dokumente
Schlussbericht
(Englisch)

In Möriken-Wildegg, an innovative area development with 4 apartment buildings was realised as a self-consumption community (ZEV/RCP). In the local grid, the operation of the 4 heat pumps, approx. 70 household appliances and several electric car charging stations is automatically adjusted to the production of the PV installations. This increases the local share of own consumption and reduces the load on the grid. Within the framework of the project, a new type of software was developed which enables the billing of energy costs for residents based on a variable electricity tariff ("real-time pricing"). According to the polluter-pays principle, residents are given an incentive to use as much local electricity as possible. The energy evaluation has shown that an annual degree of self-sufficiency of 45% could be achieved, and this without electrical storage. As the largest storage unit, the thermal mass of the building was used in a targeted manner in order to operate the heat pumps efficiently with as much solar power as possible. Annual performance figures > 4 were achieved, including domestic hot water heating. In addition, the buildings were evaluated according to the Minergie key figures, which led to very good results. The annual grid usage of the site was only 1,200 kWh per person including domestic electricity, heating, hot water and electric mobility. In the course of the project it quickly became clear that with the current tariff model no additional savings for the residents were possible because the difference between solar and night tariffs was too small. For this reason, the residents were switched to the ecological incentive of using as much solar power as possible from their own roof. Nevertheless, the residents benefited from electricity cost savings in the region of 8% compared to the situation without ZEV/RCP. Important for such projects is the return on investment (ROI) for the owner or operator. This could be increased by optimising own consumption and was around 5%. An important conclusion to be drawn from the project is that the electricity exchange with the variable tariff has basically fulfilled its function, but due to the current tariff situation has not yet provided a real incentive for the residents. However, the incentive is greater in a future tariff model, especially if the low night tariff is abolished. However, the full potential of the electricity exchange can only be achieved if external electricity tariffs also become variable. The focus here is on the automatic optimisation of large consumers such as heat pumps and electric vehicles.A survey conducted has shown that the ecological incentive has been well received by residents. The majority of household appliances were driven solar-powered, either manually or via the automatic function. The idea of the solar socket has also been well received. Unfortunately, however, there were too few electric cars (only 2) to be able to make significant statements there.

Zugehörige Dokumente
Schlussbericht
(Französisch)

À Möriken-Wildegg, un développement de zone innovant avec 4 immeubles d'appartements a été réalisé sous la forme d'un regroupement de consommation propre (RCP). Dans le réseau local, le fonctionnement des 4 pompes à chaleur, d'environ 70 appareils électroménagers et de plusieurs stations de recharge pour voitures électriques est automatiquement adapté à la production des installations photovoltaïques. Cela permet d'augmenter la part locale de la consommation propre et de réduire la charge sur le réseau. Dans le cadre de ce projet, un nouveau type de logiciel a été développé qui permet de facturer les coûts énergétiques aux résidents sur la base d'un tarif d'électricité variable ("Real Time Pricing"). Conformément au principe du pollueur-payeur, les résidents sont incités à utiliser autant d'électricité locale que possible. L'évaluation énergétique a montré qu'un degré annuel d'autosuffisance de 45% pourrait être atteint, et ce sans stockage d'électricité. En tant que plus grand réservoir de stockage, la masse thermique du bâtiment a été utilisée spécifiquement pour faire fonctionner les pompes à chaleur efficacement avec autant d'énergie solaire que possible. Les chiffres annuels de performance > 4 ont été atteints, y compris le chauffage de l'eau chaude sanitaire. En outre, les bâtiments ont été évalués selon les chiffres clés Minergie, ce qui a permis d'obtenir de très bons résultats. La consommation annuelle du réseau de la région n'était que de 1'200 kWh par personne, y compris l'électricité domestique, le chauffage, l'eau chaude et la mobilité électrique. Au cours du projet, il est rapidement apparu qu'avec le modèle tarifaire actuel, aucune économie supplémentaire n'était possible pour les habitants car la différence entre les tarifs solaires et les tarifs de nuit était trop faible. Pour cette raison, l'incitation écologique a été modifiée pour utiliser autant d'énergie solaire que possible à partir de leur propre toit. Néanmoins, les habitants ont bénéficié d'économies d'électricité de l'ordre de 8 % par rapport à la situation sans RCP. Le revenir du propriétaire ou de l'exploitant est important pour ces projets. Ce chiffre, qui pourrait être augmenté en optimisant la consommation propre, s'élève à environ 5 %. Comme conclusion importante du projet, on peut dire que la bourse de l'électricité à tarif variable a essentiellement rempli sa fonction, mais qu'en raison de la situation tarifaire actuelle, elle n'a pas encore fourni une réelle incitation aux résidents. Dans un futur modèle tarifaire, cependant, surtout lorsque le tarif de nuit réduit sera supprimé, l'incitation est plus grande. Cependant, le potentiel de l'échange d'électricité ne peut être pleinement réalisé que si les tarifs externes de l'électricité deviennent également variables. L'accent est mis ici sur l'optimisation automatique pour les gros consommateurs tels que les pompes à chaleur et les véhicules électriques. Une enquête a montré que l'incitation écologique a été bien accueillie par les habitants. La majorité des appareils ménagers sont alimentés par l'énergie solaire, soit manuellement, soit par la fonction automatique. L'idée de la prise solaire a également été bien accueillie. Malheureusement, il y avait trop peu de voitures électriques (seulement 2) pour pouvoir y faire des déclarations significatives.

Zugehörige Dokumente