Grundlagen/Strombedarf und Lastprofile

Neben dem Wärmebedarf ist der zeitliche Verlauf des Strombedarfs die zweite tragende Randbedingung. Er entscheidet darüber, wie viel Photovoltaikstrom selbst genutzt wird, wie hoch die Stromkennzahl eines BHKW ausfällt und welche Netzbezugsleistung abgesichert werden muss. EPOS-Plan führt ihn als Reihe von 35.040 Viertelstundenwerten.

Wärme- und Strombedarf

Der Wärmebedarf entsteht als Stundenreihe über das ganze Jahr, für Gebäude nach dem Gebäudemodell VDI 6007; Einzelheiten enthält die Unterseite Wärmebedarfsrechnung.

Warmwasser, Prozesswärme und Strombedarf entstehen aus derselben Profilroutine: zwölf Monatswerte und ein Wochenprofil mit 168 Stundenwerten, gekachelt im Wochentagsraster der Klimaregion. Der Strombedarf wird dabei in ein Viertelstundenraster übertragen, denn Photovoltaik und Stromspeicher bilanzieren Viertelstunde für Viertelstunde; Eigenverbrauch und Speicherbewirtschaftung fielen in Stundenmittelwerten systematisch zu günstig aus. Ein Profil setzt die vier Viertel einer Stunde gleich hoch; echte Viertelstundenspitzen bringt erst ein gemessener Lastgang. Gemessene Lastgänge werden zu den Profilen addiert.

Profilarten

Für Wohngebäude genügen in der Regel Standardlastprofile. Der Katalog führt die Standardlastprofile Strom 2025 des BDEW für Haushalt (H25), Gewerbe allgemein (G25) und Landwirtschaft (L25); sie werden auf den Jahresverbrauch der Zuordnung skaliert. Die BDEW-Profile P25 und S25 beschreiben dagegen den Netzbezug eines Haushalts mit PV-Anlage bzw. mit PV-Anlage und Batteriespeicher, nicht seinen Verbrauch. Für Gewerbe, Verwaltung und Industrie sind sie zu grob: Dort prägen Betriebszeiten, Schichtmodelle, Lüftung und Kälteerzeugung den Verlauf weit stärker als das Wetter. EPOS-Plan erlaubt deshalb wahlweise ein hinterlegtes Profil, ein eigenes Profil aus Monatswerten und Wochenprofil oder den Import gemessener Lastgänge. Feiertage und Betriebsferien legt ein Betriebskalender auf das Wochenprofil.

Gemessene Lastgänge

Liegen Viertelstundenwerte des Netzbetreibers vor, sind sie jedem synthetischen Profil vorzuziehen. Auf der Stromseite werden sie im Viertelstundenraster übernommen, für die Wärmeseite auf Stundenwerte verdichtet; beim Einlesen gleicht EPOS-Plan Schaltjahr, Sommerzeitsprünge und die Zeitstempelkonvention aus und meldet Lücken, negative Werte und Ausreißer. Schon ein einzelnes vollständiges Messjahr macht die Bewertung von Eigenverbrauch und Speicher deutlich belastbarer, weil gerade die Mittagsstunden über Erfolg oder Misserfolg einer PV-Anlage entscheiden.

Aufteilung in Teilbedarfe

Sinnvoll ist die Trennung in Grundlast, betriebszeitabhängige Last und temperaturabhängige Last. Die Grundlast läuft rund um die Uhr und wird von Photovoltaik nur teilweise gedeckt. Die betriebszeitabhängige Last korreliert gut mit der Sonneneinstrahlung und begünstigt den Eigenverbrauch. Die temperaturabhängige Last aus Kälteerzeugung fällt im Sommer an und passt damit ebenfalls zum PV-Ertrag. Werden diese Anteile getrennt erfasst, lässt sich die Wirkung eines Stromspeichers wesentlich genauer abschätzen.

Zusätzliche Verbraucher aus der Wärmeseite

Wärmepumpen, Heizstäbe, Umwälzpumpen und Ladeinfrastruktur erzeugen zusätzlichen Strombedarf, der nicht im gemessenen Lastgang enthalten sein muss, wenn die Anlage erst geplant wird. EPOS-Plan bildet diesen Bedarf in der Simulation: Der Strom der Wärmeerzeuger kommt während der Erzeugerkaskade zum Strombedarf hinzu. Erst diese Summe ist die Grundlage für Netzbezug, Lastspitzen und Eigenverbrauchsquote.

Lastspitzen und Leistungspreis

Bei Sondervertragskunden bestimmt die höchste Viertelstundenleistung des Jahres den Leistungspreis. Wärmepumpen und Ladepunkte können diese Spitze anheben, Speicher und eine vorausschauende Bewirtschaftung können sie senken. EPOS-Plan weist die höchste Viertelstundenleistung des Strombedarfs aus; die Auswertung „Lastspitzenkappung (Peak-Shaving)“ sucht zu einem Lastgang und einem Speicher die kleinste erreichbare Netzbezugsspitze, sodass sich Maßnahmen zur Spitzenlastbegrenzung wirtschaftlich bewerten lassen.

Praxishinweise

Der Jahresstromverbrauch aus der Abrechnung sollte immer mit der Summe des verwendeten Profils abgeglichen werden. Abweichungen von mehr als fünf Prozent deuten auf ein falsch skaliertes oder unpassendes Profil hin. Bei Neubauten ohne Messwerte empfiehlt sich eine Sensitivitätsrechnung mit einem um zwanzig Prozent höheren und niedrigeren Bedarf, um die Robustheit der Auslegung zu prüfen.

Siehe auch

Strombedarf erfassen – Lastprofile und Stromverbrauch im Programmablauf
Stammdaten und Datenimport – Lastprofilkataloge und Import gemessener Lastgänge
Programm Dokumentation/Strombedarf und Programm Dokumentation/Stromverbraucher – Dialoge für Stromprofile und Stromverbraucher
Programm Dokumentation/Berechnung/Strombedarf – Rechenweg mit Gleichungen