Photovoltaik im Wärmesektor

November 13th, 2014

Photovoltaikanlagen erfreuen sich immer größerer Beliebtheit. In Spitzenzeiten bedeutet dies, dass die Solarstrom Produktion den tatsächlichen Energiebedarf übersteigt. Die daraus resultierenden Solarstrom-Spitzen stellen die Branche vor hohe technische Herausforderungen. Zur Lösung des Problems gibt es schon jetzt verschiedene Ideen sowie einige Umsetzungen.

Photovoltaik im Wärmebereich

Der Wärmebereich macht heute in vielen Haushalten knapp 80% der Nebenkosten aus. Was liegt da näher als die PV-Anlage auch hier zur Entlastung zu verwenden? Die Idee der Kombination einer Wärmepumpe mit einer Solartherme haben wir ja bereits erläutert. Nun sollen jedoch auch die Möglichkeiten für die Kombination der PV-Anlage mit einer Wärmepumpe betrachtet werden.

PV-Anlage in Kobination mit Wärmepumpe © Vela Solaris

Die Verwendung einer Wärmepumpe in der Warmwasserversorgung wird oft als kostengünstig und effizient in der Entlastung des Stromnetzes betrachtet. Je nach Modell wandelt sie beispielsweise in ihrer Umgebung vorhandene Wärme um und speichert sie. Da die Temperaturen hier für die Brauchwassererwärmung jedoch nicht ausreichend sind, erhitzt sie das Wasser zusätzlich. Dazu wird Energie benötigt, die beispielsweise über eine PV-Anlage bereitgestellt werden kann.

Der Vorteil einer Kombination von PV-Anlage und Wärmepumpe: Der Strom lässt sich gut speichern. Gleichzeitig steigt dadurch auch die Eigenverbrauchsquote der PV-Anlage und infolgedessen der Autarkiegrad. Schon jetzt gibt es erste Simulationstools, welche beide Werte für die kombinierten Anlagen ermitteln. Die Algorithmen hierfür werden derzeit jedoch noch optimiert und verfeinert. Die Basis für die Berechnung sind allerdings wie auch bei der Solarthermie statistische Wetterdaten und Benutzerprofile, die in Computersimulationen untersucht werden.

Kombination PV und WP nicht neu

Die Überlegung eine PV-Anlage mit einer Wärmepumpe zu kombinieren, ist alles andere als neu. Bereits vor einigen Monaten gab es diverse Überlegungen zu Vorteilen aber auch eventuellen Nachteilen solcher Anlagen. Auf enbausa.de fragte man sich beispielsweise wie gut dieses Team tatsächlich ist: “Wärmepumpe und PV – nur auf den ersten Blick ein gutes Team?” Besonders hängen geblieben ist uns hier der Satz von Leukefeld “Der Weg zur solaren Eigenstromversorgung führt nicht über Photovoltaik anstelle anderer Erneuerbare, sondern über die Solarthermie, die um Photovoltaik ergänzt wird.”

Während dieser Beitrag die Möglichkeit eher kritisch betrachtet, sah das auf anderen Seiten schon viel euphorischer aus. Während Wärmpepumpen lange Zeit als Stand-alone-Systeme konzipiert waren, wurde 2013 die Möglichkeit der Kombination mit PV-Anlagen immer lauter. Das photovoltaik Magazin beschäftigte sich im April des vergangenen Jahres mit der Nutzung von Solarstrom für die Wärmepumpe.

Vergleich der Nutzungsarten der Solarenergie – © www.sonnenenergie.de

Um hier jedoch auch einmal aktueller Meldungen einzubeziehen, habe ich meine Recherche auf Veröffentlichungen des aktuellen Jahres eingeschränkt. Sehr schön in diesem Sinne ist der Beitrag von Sabine E. Rädisch: Heizen mit Strom, lohnt sich das?” Dieser Artikel zeigt deutlich, um die Möglichkeiten der PV im Wärmesektor zu bewerten, ist ein Vergleich zwingend notwendig. Hier wird sogar noch ein weiterer Aspekt betrachtet: Der Elektroheizstab, der ggf. über die PV-Anlage mit Energie versorgt wird.


Tags: , ,

Veröffentlicht unter Energiewende, FAQ - Fragen & Antworten, News, Photovoltaik, Photovoltaik, Wärmepumpen | 1 Kommentar »

Kommentare

1 Kommentar to “Photovoltaik im Wärmesektor”

  1. Rainer Says:

    Eine eher knifflige Frage…

    a) Die jeweilige Dachfläche gibt es nur einmal
    b) Solarthermie bringt „nur“ Wärme – in kWh mehr als eine flächenmäßig gleichgroße PV
    c) PV bringt „hochwertige Energie“ die in jede andere Energieform „umwandelbar“ – auch in Wärme
    d) Der Heizwärmebedarf eines Hauses kann durch Dämmung (Vermeidung) reduziert werden.
    e) Der „Strombedarf“ (ohne Heizung) kann (inkl. Batteriespeicherung) nahezu ganzjährig voll gedeckt werden
    f) Die Warmwasserbereitung kann ganzjährig über entsprechende Warmwasser-Wärmepumpen el. Bereitgestellt werden
    g) In der „Heizperiode“ (Oktober bis März) ist die „solare Ausbeute“ am geringsten (PV 11kWp ~ 2.700 kWh)
    h) Der Aufwand für Rohre Wartung usw. einer Solarthermieanlage ist deutlich größer als bei einer PV

    Zwar ist mein Strombedarf für meine Elektroheizung in der Heizperiode deutlich höher, als die verbleibende Leistung nach Abzug für Warmwasserbereitung, Beleuchtung und sonstiger Strombedarf, dafür ist die Anlage (die einzelnen Heizkörper – Fußbodenheizung) strickt „dezentral“, wartungsarm und im Fehlerfall leicht ersetzbar (wenn man die FB-Heizung nicht einschließt). Weder fällt eine Versorgung mit Gas, noch mit sonstigen Brennstoffen an. Die Anlage ist lokal völlig ohne jede Emission. Die notwendigen (zusätzlichen) Stromlieferungen stammen aus EE. Ganz „nebenbei“, mein ehemaliger Beruf und das damit verbundene Fachwissen, macht jedwede „elektrische Lösung“ möglich bzw. atraktiv…

    Durch Erweiterung der Dämmmaßnahmen, sowie Austausch von Fenstern und Türen gegen moderne Modelle, sowie eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, werde ich den Wärmebedarf weiter reduzieren (letztere benötigt el. Strom und verringert den Wärmebedarf).

    Auch diese Nachricht „Sicherer Strom durch Erneuerbare und Elektrolyse“ – „Wasserstoff ergänzt Photovoltaik- und Windgenerator“ (Info BINE Informationsdienst vom 17.11.2014) zeigt, es kommen weitere Möglichkeiten – völlig neue Kombinationen lokal gewonnene Energie nutzbar und besonders wichtig, auch speicherbar zu machen.

    Mein Fazit, die eine, alle „seligmachende“ Lösung wird es nicht geben. Doch bereits heute stehen genügend energiesparende individuell nachvollziehbare Lösungen bereit.

 Hinterlassen Sie einen Kommentar