Für den weiteren Ausbau der Photovoltaik (PV) in Deutschland werden Systeme mit hohen Eigenverbrauchsanteilen aufgrund der bereits erzielten Netzparität zunehmend attraktiver. Während Batteriespeicher zur Erhöhung des Eigenverbrauchsanteils und Autarkiegrades eine hohe Investition bedeuten, stellen elektrische Wärmepumpen mit Warmwasser- und Heizungspufferspeichern weitestgehend kostenlose Speicher dar, da sie unabhängig von einem PV-System zur Erzeugung von Wärme angeschafft werden.
Die Nutzung überschüssigen Solarstroms zur Wärmeerzeugung könnte folglich zu einem wirtschaftlichen Betrieb auch ohne Einspeisevergütungen führen und damit für neue Dynamik im Wärmesektor sorgen. Dabei haben die Betriebsweise, der Gebäudestandard sowie die Energiebezugskosten und Einspeisevergütungen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Wärmepumpensystemen.
Nutzt man den PV-Strom ausschließlich für eine Wärmepumpe und betreibt diese konventionell ohne Nutzung überschüssigen Solarstroms, so liegen die Eigenverbrauchsanteile theoretisch nur leicht über denen von Haushalten ohne Wärmepumpe. Eine Verbesserung der energetischen Gebäudequalität und damit Einsparung des Wärmebedarfs lässt den Eigenverbrauchsanteil dabei weiter sinken.
Betreibt man das PV-Wärmepumpensystem ähnlich wie eine Solarthermieanlage und nutzt den Überschussstrom an sonnigen Tagen zur Wärmespeicherung, so kann der Eigenverbrauchsanteil und auch die Wärmeautarkie weiter erhöht werden. Dabei ist neben dem Temperaturniveau ebenfalls entscheidend, ob ein Heizstab eingesetzt wird, um die Maximaltemperatur des Speichers und damit dessen volle Speicherkapazität auszunutzen. Die Eigenverbrauchsanteile, die ohne Überschussstrom-Verwendung je nach Gebäudeart und PV-Systemgröße bereits bei 20 bis 80 % liegen, können nochmals um bis zu 50 Prozentpunkte gesteigert werden. Ohne Heizstab liegt diese Erhöhung bei maximal 30 Prozentpunkten.
Für die Wirtschaftlichkeit eines PV-Wärmepumpensystems sind im Weiteren die Einsparungen an Netzbezug für den Haushaltsstrom und die Wärmepumpe von besonderer Bedeutung, da hierdurch die Investition gegengerechnet werden kann. Mit Einsparungen von 20 bis 70 % Wärmepumpen- und über 30 % Haushaltsstrombezug kann je nach Gebäudetyp ein 7-kWp-PV-System maßgeblich zur Energiebereitstellung eines Einfamilienhauses beitragen.
Folglich steht neben den Batteriespeichern auch mit vorhandenen und neuen Wärmepumpen eine Technologie bereit, die es erlaubt, auch weiterhin größere PV-Systeme zu installieren und damit das Dachflächenpotenzial weitestgehend auszunutzen. Wichtig dabei ist jedoch die konkrete Regelstrategie eines PV-Wärmepumpensystems und damit auch die kommunikative Anbindung. So bieten Inverter-Wärmepumpen mit gleichzeitg hohen möglichen Vorlauftemperaturen die besten Optionen zur Erhöhung des Eigenverbrauchsanteils und einem möglichst hohen Anteil solarer Wärme. Darüber hinaus sind hiermit auch besonders netzentlastende Betriebsstrategien denkbar.
Vortragsfolien vom Forum Solarpraxis 2013
http://experts.top50-solar.de/?qa=blob&qa_blobid=7271319817481690508
Weitere Informationen fortlaufend auf
http://pvspeicher.htw-berlin.de
