Demand Side Response DSR) ist eines der wirksamsten Instrumente zur Modernisierung von Fernwärmenetzen. Durch die aktive Steuerung des Energieverbrauchs auf Gebäudeebene ermöglicht die Laststeuerung Energieversorgungsunternehmen, Kosten zu senken, Emissionen zu reduzieren und die Netzstabilität zu verbessern – ohne den Bau neuer Infrastruktur.
Was ist Demand Side Response?
Bei der Laststeuerung (DSR) wird der Energieverbrauch entsprechend den Versorgungsbedingungen, Preissignalen oder Netzengpässen angepasst. In der Fernwärme bedeutet dies, dass intelligent gesteuert wird, wann und wie Gebäude Wärme verbrauchen – wobei der Bedarf aus den Spitzenzeiten verlagert und Wärmeenergie in den Gebäudestrukturen gespeichert wird.
Im Gegensatz zum Demand-Side-Management (DSM), bei dem es sich um eine übergreifende Strategie zur Steuerung des Energieverbrauchs durch Preisgestaltung und Anreize handelt, ist DSR die aktive Umsetzung in Echtzeit: Die Anpassung des Wärmeflusses an jedes einzelne Gebäude erfolgt automatisch als Reaktion auf die aktuellen Netzbedingungen. Die Plattform Fourdeg übernimmt beides – sie plant den optimalen Zeitplan und setzt ihn über intelligente Thermostate ohne jeglichen manuellen Eingriff um.
Gebäude als Wärmespeicher
Die zentrale Erkenntnis hinter dem DSR-Ansatz Fourdeg ist, dass Gebäude über eine beträchtliche thermische Masse verfügen. Betonwände, -böden und -konstruktionen können Wärme aufnehmen und über Stunden speichern – wodurch jedes angeschlossene Gebäude zu einer potenziellen thermischen Batterie wird, die das Heizungsnetz nach Bedarf aufladen und entladen kann.
Durch das Vorheizen von Gebäuden in Zeiten mit geringem Verbrauch und die Reduzierung des Verbrauchs in Spitzenzeiten ermöglicht das KI-System Fourdeg Energieversorgern, die Nachfragekurven zu glätten, ohne den Raumkomfort zu beeinträchtigen. Ein gut isoliertes Gebäude kann den Wärmeverbrauch für zwei bis drei Stunden senken, bevor die Raumtemperatur auch nur um 1 °C sinkt – mehr als genug Zeit, um eine teure Spitzenlastphase zu überbrücken.
Dieser „unsichtbare Speicher“ ist physisch bereits in jedem Gebäude vorhanden, das an das Fernwärmenetz angeschlossen ist. DSR erschließt diese Speicherkapazität lediglich mithilfe von Software und Sensoren – zu einem Bruchteil der Kosten, die für physische Wärmespeicher anfallen würden.
Vorteile von DSR in der Fernwärmeversorgung
- Geringere Spitzenlasten: Senkung des maximalen Bedarfs, wodurch Investitionen in die Infrastruktur reduziert und der teure Einsatz von Spitzenlastkesseln vermieden werden
- Optimierte Produktion: Verlagern Sie die Produktion in Zeiträume, in denen erneuerbare oder kostengünstigere Energiequellen zur Verfügung stehen – weniger Verschwendung, mehr Gewinn
- Geringere Emissionen: Durch den Verzicht auf den Einsatz von Notstromanlagen mit fossilen Brennstoffen in Spitzenzeiten wird der CO₂-Ausstoß pro gelieferter MWh direkt reduziert
- Kosteneinsparungen: Senkung der Gesamtkosten für Energieerzeugung und -verteilung; diese Einsparungen können an die Kunden weitergegeben oder als Gewinnspanne verbucht werden
- Netzstabilität: Bessere Abstimmung von Angebot und Nachfrage im gesamten Netz, wodurch die Belastung der Verteilungsinfrastruktur verringert wird
- Neue Erlösmodelle: Flexibilität bei der Nachfragesteuerung als Dienstleistung für Netzbetreiber oder Energiemärkte
Wie Fourdeg DSR Fourdeg
Die Smart Energy®-Plattform Fourdeg bietet den kompletten Technologie-Stack, der für eine effektive Laststeuerung (DSR) in großem Maßstab erforderlich ist:
- Intelligente Raumthermostate in vernetzten Gebäuden messen die tatsächlichen Temperaturen und regeln jeden Heizkörper einzeln
- Eine KI-gesteuerte Cloud-Plattform, die die Lastreduzierung in Hunderten von Gebäuden gleichzeitig koordiniert
- Integration von Wettervorhersagen für die vorausschauende Vorwärmung vor DSR-Ereignissen
- Gebäudespezifische thermische Modelle, die genau wissen, wie lange jedes Gebäude ohne Beeinträchtigung des Komforts betrieben werden kann
- Echtzeitüberwachung und automatische Wiederherstellung, um sicherzustellen, dass die Raumtemperaturen innerhalb der Komfortgrenzen bleiben
- Digital twin für einen netzwerkweiten Überblick über die DSR-Leistung und die erzielten Einsparungen
Komfort- und Sicherheitsorientierte Nachfragesteuerung
Ein effektives DSR-System in der Fernwärmeversorgung kann die Heizung nicht einfach pauschal abschalten. Die Regelungsstrategie muss berücksichtigen, wie lange jedes einzelne Gebäude seinen Wärmeverbrauch senken kann, ohne dass es zu kalten Räumen oder Beschwerden der Mieter kommt. Eine schlecht isolierte Wohnung kühlt schneller aus als ein Bürogebäude aus Beton. Ein nach Süden ausgerichteter Raum mit großen Fenstern benötigt an einem sonnigen Wintertag möglicherweise gar keine Vorwärmung.
Fourdeg gebäudespezifische Lernprozesse – das thermische Modell jedes Gebäudes wird auf der Grundlage monatelanger realer Temperaturdaten erstellt – sowie Rückmeldungen zur Raumtemperatur, um die Lastflexibilität jederzeit innerhalb der Komfortgrenzen zu halten. Wenn sich ein Raum während einer Laststeuerungsmaßnahme seiner unteren Komfortgrenze nähert, wird dieses Gebäude automatisch von weiteren Lastreduzierungen ausgenommen.
Aus diesem Grund ist eine raumgenaue Regelung unerlässlich. In manchen Räumen kann die Heizung länger vorgewärmt werden oder im Leerlauf bleiben, während in anderen eine genauere Temperaturregelung erforderlich ist. Durch die großflächige Abstimmung dieser Unterschiede kann das Netzwerk die Spitzenlast senken und gleichzeitig ein stabiles Raumklima im gesamten Gebäudebestand gewährleisten.
DSR und die Zukunft der Fernwärme
Mit der Dekarbonisierung von Fernwärmenetzen – durch den Ersatz fossiler Heizkessel durch Wärmepumpen, Abwärmerückgewinnung und saisonale Speicherung – gewinnt die Nachfragesteuerung zunehmend an Bedeutung. Erneuerbare Wärmequellen sind oft unregelmäßig verfügbar oder unterliegen Schwankungen bei den Kosten. Durch die Nachfragesteuerung (DSR) kann das Netz mehr Wärme verbrauchen, wenn diese günstig oder reichlich vorhanden ist, und weniger, wenn sie teuer oder knapp ist.
Diese wechselseitige Beziehung zwischen Gebäuden und dem Fernwärmenetz verwandelt die Fernwärme von einer einseitigen Versorgungskette in ein intelligentes, kooperatives Energieökosystem – und DSR ist der Mechanismus, der dies ermöglicht.
„DurchDemand Side Response die Fernwärmeversorgung von einer einseitigen Versorgungskette zu einem intelligenten, kooperativen Energieökosystem, in dem Gebäude aktiv dazu beitragen, Angebot und Nachfrage auszugleichen.“
Häufig gestellte Fragen
Was versteht man unter Lastmanagement im Fernwärmebereich?
DSR im Fernwärmebereich bezeichnet die Fähigkeit, den Wärmeverbrauch angeschlossener Gebäude zu verlagern und zu reduzieren – als Reaktion auf Preissignale, Spitzenlastbedingungen oder die Verfügbarkeit erneuerbarer Energien. Die Gebäude speichern Wärme in Zeiten günstiger Energiepreise und senken ihren Verbrauch in teuren Spitzenlastzeiten, wobei sie ihre thermische Masse als kostenlosen Speicher nutzen. Die KI Fourdeg koordiniert dies über ganze Gebäudeportefeuilles hinweg nahezu in Echtzeit.
Inwiefern unterscheidet sich DSM von DSR?
Nachfragesteuerung (Demand-Side Management, DSM) ist die übergeordnete Strategie, mit der beeinflusst wird, wann Verbraucher Energie verbrauchen. Nachfragereaktion (Demand-Side Response, DSR) ist die aktive, automatisierte Umsetzung – die Echtzeitanpassung des Wärmeverbrauchs in Gebäuden. Fourdeg beides: die Planung des optimalen DSM-Zeitplans und die anschließende automatische Umsetzung der DSR über vernetzte intelligente Thermostate.
Um wie viel Prozent lässt sich die Spitzenlast durch DSR senken?
Die DSR-Implementierungen Fourdeg haben den Spitzenlastbedarf in den angeschlossenen Netzen um 10–25 % gesenkt. Ein gut gedämmtes Gebäude kann den Wärmeverbrauch für 2–3 Stunden senken, ohne dass die Innentemperatur um mehr als 1 °C sinkt – was dem Heizungsversorger einen erheblichen flexiblen Puffer verschafft.
Beeinflusst die Laststeuerung den Raumkomfort?
Bei korrekter Umsetzung hat DSR keine spürbaren Auswirkungen auf den Raumkomfort. Das System Fourdeg nutzt gebäudespezifische Lernalgorithmen, um genau zu ermitteln, wie lange der Wärmeverbrauch in jedem Gebäude reduziert werden kann, bevor die Temperaturen unter die Komfortgrenzen fallen. Die Raumtemperaturen werden kontinuierlich überwacht, und DSR-Maßnahmen werden automatisch gestoppt, sobald sich ein Raum seiner Komfortgrenze nähert.