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Heizen mit Photovoltaik

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Eingestellt 27, Nov 2012 in Solare Wärme, Heizen von Anonym

Ist Heizen mit Photovoltaik möglich?

   
Kommentiert 1, Sep 2015 von Jürgen Eiselt (128 Punkte)
Bearbeitet 1, Sep 2015 von Jürgen Eiselt
Eine Kombination Photovoltaik und/oder Kleinwindanlagen mit einem Stromspeicher UND Solarthermie/Wärmepumpe UND Wärmepufferspeicher sind technisch ausgereift, wirtschaftlich sinnvoll, finanzierbar und von uns schon projektiert. Alternativ rentieren sich als Heizungen auch Infrarotheizungen.
Wichtig hierbei sind die bisheren Verbrauchswerte und Gebäudedaten. Welche Maßnahme sich rentiert, ergibt sich aus einer individuellen Einsparprognose. Weitere Infos auch hier:  

5 Antworten

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Beantwortet 30, Aug 2014 von Jürgen König (394 Punkte)
Heizen mit Photovoltaik (PV) bietet insbesondere folgende Vorteile:

- Stromüberproduktion der PV Anlage kann für Eigenbedarf verwendet werden, somit steigt die Eigenverbrauchsquote

- hoher Wirkungsgrad bis zu 100% bei der Umwandlung von Strom in Wärme

- Einfache und schnelle Installation

- Einfache Nachrüstbarkeit von bestehenden Heiz-Systemen

- Nur ein System (PV) auf dem Dach, anstatt 2 (PV+Solarthermie)

- Solarthermieanlagen schalten oft im Sommer bereits zur Mittagszeit wegen "Überhitzung" ab, während die PV Anlage das ganze Jahr über produziert (im Winter natürlich etwas weniger).
Kommentiert 12, Nov 2015 von Solaranlage Fan (10 Punkte)
Ich würde noch zu Juergen Koenig's Kommentar hinzufügen wollen, dass Heizsysteme mit einer Solaranlage sehr umweltfreundlich sind. Und jeder von uns sollte an die Zukunft denken.

Zum Artikel: http://www.waltermeier.com/de/waerme-klima-service/waerme/solarsysteme/
+1 Punkt
Beantwortet 27, Nov 2012 von Michael Fuhs (118 Punkte)

Mit Photovoltaik lässt sich Brauchwasser unter Umständen günstiger erhitzen als mit thermischen Solarkollektoren. Das ist der erste Schritt zu einer nachhaltigen Lösung, die der Photovoltaik einen großen Markt verspricht. Bricht nun ein Wettbewerb zwischen Photovoltaik und Solarthermie aus? Bislang lässt sich Strom nur zu verhältnismäßig hohen Kosten speichern. Centrosolar hat nun ein System auf den Markt gebracht, das mit Photovoltaik-Strom den Wärmespeicher für Brauchwasser lädt. Damit umgeht das Unternehmen das Kostenproblem und stellt die Regel auf den Kopf, dass Strom die höherwertige Energie ist und alles vermieden werden sollte, was ihn zu geringerwertiger Wärmeenergie verwandelt, die sich nur unter hohen Verlusten wieder zu Strom machen lässt. Das Wichtigste aber dürfte sein, dass die Photovoltaik damit nicht mehr ein Fremdkörper auf dem Dach ist, der regelmäßig das Haushaltskonto füllt, sondern ein Teil der Haustechnik wird. Der Heizungsinstallateur kann das Paket für solares Brauchwasser verkaufen – dem Kunden dürfte egal sein, ob sich darin Photovoltaik oder Solarthermie verbirgt – Hauptsache, das Wasser ist warm. Mit dem neuen System gerät die Photovoltaik allerdings für manche Kundenbedürfnisse in direkten Wettbewerb zur Solarthermie.

Centrosolar bietet seit kurzem über den Großhandel ein Paket an – darin enthalten ist eine Drei-Kilowatt-Photovoltaik-Anlage und eine Dimplex-Wärmepumpe- Diese hat die Arbeitszahl 2,8, was gemittelt für den jährlichen Betrieb bedeutet, dass sie aus einer Kilowattstunde Strom 2,8 Kilowattstunden Wärme für Brauchwasser erzeugt. Ein Energiemanagementsystem regelt, wann der Solarstrom die Wärmepumpe und andere elektrische Geräte betreiben soll. Centrosolar will damit auch möglichst hohe Eigenverbrauchswerte erreichen. Im Winter reicht der Solarstrom nicht vollständig aus. Wie bei jedem entsprechend dimensionierten Solarthermie-System muss dann zugeheizt werden.

Bei Centrosolar hat man auch die Kosten im Blick und stellte eine Vergleichrechnung an. Dabei geht es um eine Minianlage, die 50 Prozent der Brauchwasserwärme erzeugt. Betrachtet wurden drei Systeme: erstens eine Photovoltaik-Anlage mit Wärmepumpe, zweitens eine Photovoltaik-Anlage, die direkt den Heizkessel heizt und drittens eine Solarthermie-Anlage. Alle Systeme nutzen die Sonne, erzeugen gleich viel Brauchwasserwärme und ersparen im Jahr rund 100 Euro für Öl oder Gas. Sie unterscheiden sich also fast nur in ihren Investitions- und Betriebskosten. Ohne die Vergütung von selbst verbrauchtem Strom zu berücksichtigen, amortisiert sich das System mit Wärmepumpe 30 Prozent schneller als die Solarthermie-Anlage und liegt in dem Kostenvergleich vorne. Mit der Photovoltaik-Eigenverbrauchsvergütung halbiert sich die Zeit nochmals annähernd. Noch bessere Werte erzielt das System ohne Wärmepumpe, bei allerdings deutlich größerem Flächenbedarf.

Es stellt sich allerdings auch die Frage, ob es nicht lukrativer ist, den Solarstrom zum Heizen zu verwenden als ihn einzuspeisen. Für eine gute Wirtschaftlichkeit reicht es nämlich nicht aus, Eigenverbrauchsquoten von 100 Prozent zu erreichen. Eigenverbrauch rechnet sich vor allem durch die eingesparten Stromkosten von zurzeit rund 24 Cent pro Kilowattstunde. Nutzt man den Solarstrom direkt zum Heizen, spart man ohne Wärmepumpe aber nur die gut sechs Cent fossilen Brennstoffkosten ein. Da lohnt sich der Eigenverbrauch nicht, die Volleinspeisung des Solarstroms wäre rentabler.

Hans-Martin Henning, den stellvertretenden Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und Abteilungsleiter für die thermischen Energiesysteme, stört an der gegenwärtigen Diskussion, dass über die Eigenverbrauchsförderung die Photovoltaik gegenüber der Solarthermie bevorzugt wird. Das Argument könnte man allerdings auch umdrehen und eine höhere Förderung für die Solarthermie fordern.

Dennoch bewegt die Branche das Thema – Heizen mit Photovoltaik. Neben Centrosolar hat auch Mastervolt angekündigt, dass es gemeinsam mit dem Wärmepumpen-Hersteller Stiebel Eltron an einer „neuen gemeinsamen Lösung“ zu arbeiten. Nach Ansicht von Volker Quaschning von der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin ist das ein wichtiger und richtiger Schritt. Ab dem Jahr 2015 sieht er ein Marktpotenzial von 35 Gigawatt für Photovoltaikanlagen, die kleiner als zwei Kilowatt sind und einen elektrischen Speicher haben. Die Anlagen rechnen sich für den Betreiber alleine dadurch, dass sie Stromkosten sparen. Im Jahr 2020 lassen sich mit diesem Geschäftsmodell schon Fünf-Kilowatt-Photovoltaik-Anlagen bauen. Sie finanzieren sich ähnlich wie das System von Centrosolar teilweise über die eingesparten Brennstoffkosten für die fossile Heizung. Das Marktpotenzial beziffert er auf 90 Gigawatt.


Zum Artikel: http://www.photovoltaik.eu/nachrichten/details/beitrag/heizen-mit-photovoltaik_100006769/#ixzz2DPkNzb00

+1 Punkt
Beantwortet 30, Aug 2014 von Roland Siemon (221 Punkte)
Grundsätzlich muß bemerkt werden, das Solarthermieanlagen einen 4-fach höheren Wirkungsgrad haben als Photovoltaikanlagen. Sollte nun Wasser effektiv erwärmt werden, bleibt man bei der Solarthermie. Hat man eine Brauchwasserwärmepumpe mit der  Antriebsart Strom, dann ist Photovoltaik ok.
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Beantwortet 2, Sep 2014 von Thomas Seltmann (462 Punkte)
Ja es ist möglich.

Oft wird geschrieben es sei nicht sinnvoll, weil der Wirkungsgrad von thermischen Solarkollektoren vielfach höher sei als der von Photovoltaikmodulen. Kollektoren wandeln Sonnenlicht in Wärme um. Photovoltaik wandelt Licht in Strom um, der vielseitiger verwendbar ist als Wärme.

Der höhere Wirkungsgrad von Kollektoren ist aber in der Praxis nicht immer entscheidend. Gerade bei kleinen Solarwärmeanlagen ist der Jahres-Nutzungsgrad viel kleiner als der Wirkungsgrad der Kollektoren, da im Sommerhalbjahr hohe Wärme-Überschüsse entstehen, die nicht mehr gespeichert und genutzt werden können. Photovoltaik-Stromüberschüsse können dagegen ins Netz eingespeist oder fürs Elektroauto genutzt werden.

Der Vorteil der Solarwärme-Kollektoren kommt vor allem in großen Solarwärme-Anlagen zum Tragen, die in Mehrfamilienhäusern oder Wärmenetzen nur einen Teil der Wärmeversorgung übernehmen. Hier sind die solaren Energieanteile niedrig aber die Ausnutzung der solaren Wärme vollständig.

Ein weiteres Problem ist dass viele kleine Solarwärme-Anlagen weniger Ertrag liefern als sie könnten, weil sie nicht richtig eingestellt sind oder bei der Einbindung in die Heizungsanlage Fehler gemacht werden. Heizungsinstallateure sind oft überfordert, weil die Einbindung von Solaranlagen in die Heizungsanlage komplex ist. Theorie und Praxis fallen hier also weiter auseinander als bei Photovoltaikanlagen, die weniger komplex aufgebaut sind und wo der Ertrag einfacher zu kontrollieren ist.

Auch kostenmäßig kommt Photovoltaikstrom inzwischen nahe an Solarwärme heran, weil die PV-Anlagen sehr preiswert geworden sind und gerade bei kleinen Solarwärmeanlagen der Installationsaufwand und die Einbindung in die Heizungsanlage relativ aufwändig sein kann.

Energetisch ist es sinnvoll, den Solarstrom nicht direkt in Wärme umzuwandeln (Heizstab), sondern eine Wärmepumpe dazwischenzuschalten. Leider macht diese Variante das System wieder aufwändiger und teurer.

Jahreszeitlich haben Photovoltaikmodule Vorteile im Winterhalbjahr, wo es darauf ankommt die geringere Einstrahlung möglichst gut zu verwerten: Sie arbeiten bei kühlen Temperaturen mit höherem Wirkungsgrad, während kühle Außentemperaturen den Wirkungsgrad von Wärmekollektoren eher schmälern.

Es kommt also auf den Einzelfall an. Tendenziell lässt sich sagen, bei kleinem Wärmebedarf lohnt sich eher Photovoltaikstrom zur Wärmeversorgung (besonders wenn ohnehin eine PV-Anlage installiert werden soll), bei hohem Wärmebedarf (Mehrfamilienhaus, Nahwärmenetz) eher der Solarthermie-Kollektor.
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Beantwortet 10, Sep 2014 von Anonym
Das Heizen mit PV-Strom Überschüssen ist, auf dem Niveau der Einspeisevergütungen der letzten zwei Jahre für den PV-Anlagenbetreiber direkt mit Heizstäben bereits nach kurzer Zeit rentabel. Dies gilt ins besondere für die Betreiber von Ölheizungen, da Ihr Brenner für die reine Brauchwassererwärmung mit Wirkungsgraden von 20-40% (vorheriges Aufwärmen von XY kg Stahl..) arbeitet.

Das es im Gegenzug zu den Mehreinnahmen an Einspeisevergütungen kaum möglich ist, zur reinen Brauchwassererwärmung im Sommer die Anschaffung einer Wärmepumpe zu rechtfertigen, ist mir bei Untersuchungen zur trefflichen Auslegung von entsprechenden technischen Lösungen aufgefallen. Hierzu kamen anbei die Faktoren Nutzbarkeit von Überschussspitzen (um in viel weniger Zeit genug Energie speichern zu können), leichte Integrierbarkeit in bestehende Heizungssysteme und die zu erwartende Lebensdauer der Komponenten, bzw. deren Ersatzkosten.

Die so genannte PV-Thermie ist in dieser Weise im Sommer hoch rentabel, aber im Winter wenn die Zentralheizung durch den Nutzungsgrad für Raumheizung hohe Wirkungsgrade erreicht praktisch nutzlos. Dennoch können so jährlich mehrere hundert Euro eingespart werden, und zudem wird anbei ein wirksamer Beitrag zur Reduzierung der , den Ausbau der PV-Energie hemmenden Spitzenlast-Problematik (Netzauslastung durch Einspeisungsspitzen) erbracht.
Kommentiert 17, Sep 2014 von robert beckers (16 Punkte)
Hallo Wärmeergänzung,                                                                                                                                                                                                                 wie in einigen Antworten an den Fragensteller "Ist heizen  mit Photovoltaik möglich" beschrieben, setzen
einige Herstellerfirmen für die Eigennutzung von überschüssigem Pv-Strom
Wärmepumpen ein. Da aber im Sommer viel mehr Niedertemperaturwärme
anfallen als verbraucht würde, könnte es vielleicht sinnvoller sein den Pv-Strom
als Wärme in einem Mitteltemperaturspeichermedium, für einige Tage, bis
zu ihrer Verwertung, abzuspeichern.
Kostengünstiges und umweltneutrales Speichermedium ist vorhanden.
Allerdings sollte der Stahlspeichertank die bestmögliche Wärmedämmung
erhalten. Die Lade- und Entladetechnik ist entwickelt.
Ob nun gegenüber elektr. Speicherung in Akkus, Kostenvorteile entstehen,
ist nicht ermittelt.
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