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 arbeitet dafür mit stündlichen Lastprofilen.

Wärme- und Strombedarf

Der Wärmebedarf wird nicht als Jahreswert, sondern als Zeitreihe ermittelt. Für jeden Tag des Jahres berechnet EPOS-Plan aus Klimadaten und Gebäudekenngrößen die Tagesheizlast: solare Gewinne über die Fensterflächen, Transmissionsverluste über Wand, Dach, Boden und Fenster, Wärmebrücken, Lüftungsverluste sowie interne Gewinne, jeweils unter Berücksichtigung der Speicherfähigkeit des Baukörpers und der eingestellten Absenkzeiten. Jeder Tageswert wird anschließend über eine dem Gebäudetyp zugeordnete 24-Stunden-Kurve auf Stundenwerte verteilt. Details dazu enthält die Unterseite Wärmebedarfsrechnung.

Warmwasser und Prozesswärme werden getrennt geführt, jeweils über Monatsanteile und ein Wochenprofil mit 168 Stundenwerten. Diese Trennung ist wichtig, weil der Warmwasserbedarf den Sommerbetrieb allein bestimmt und für die Auslegung von Wärmepumpe und Speicher oft entscheidender ist als die Heizlast. Der Strombedarf entsteht auf demselben Weg, wird aber intern auf Viertelstunden verfeinert, da Eigenverbrauch und Speicherbewirtschaftung in Stundenmittelwerten systematisch zu günstig ausfallen würden. Gemessene Lastgänge können an beiden Stellen eingelesen werden und ersetzen dann die Profilbildung.

Profilarten

Für Wohngebäude genügen in der Regel Standardlastprofile, die nach Jahresverbrauch und Personenzahl skaliert werden. 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 aus Tagesgängen und Wochenprofilen zusammengesetztes Profil oder den direkten Import gemessener Lastgänge.

Gemessene Lastgänge

Liegen Viertelstundenwerte des Netzbetreibers vor, sind sie jedem synthetischen Profil vorzuziehen. EPOS-Plan verdichtet sie auf Stundenwerte und prüft sie auf Lücken, Zeitzonenversatz und Sommerzeitsprünge. 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 aus der Simulation heraus und addiert ihn stundenscharf auf das Grundprofil. 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 Jahreshöchstlast und ihren zeitlichen Auftritt aus, 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.