Firmenverzeichnis Experts Preisvergleich

Möglichkeiten und Grenzen von Photovoltaik-Wärmepumpen-Systemen zur Erhöhung des Eigenverbrauchs von Solarstrom

+1 Punkt
7,351 Aufrufe
Eingestellt 16, Mai 2014 in Photovoltaik von Tjarko Tjaden (264 Punkte)

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

In ihrem Browser ist kein PDF-Plugin installiert.

PDF herunterladen: TJADEN 2013 PDF Möglichkeiten und Grenzen von Photovoltaik-Wärmepumpen-Systemen zur Erhöhung des Eigenverbrauchs von Solarstrom.pdf

   

1 Antwort

0 Punkte
Beantwortet 16, Mai 2014 von Michael Kessler (344 Punkte)
Super interessante und ausführliche Darstellung. Die Kombination Wärmepumpe + PV + (thermischer) Speicher ist auf jeden Fall ein interessantes System.

Von den Investitionskosten sicherlich (noch) nichts für den breiten Massenmarkt (gibt es hier Abschätzungen z.B. im Vergleich zu einer Brennwerttherme, bei einem EFH mit vernünftigem Standard wie z.B. KfW 70?), aber in Nischenbereichen und bei ausreichend technischer Affinität des Kunden besteht bestimmt recht zeitnah ein relevanter Markt dafür!  

... und die Vorteile des Systems müssen natürlich mit guter Aufarbeitung und Darstellung auch für ein breites Publikum verständlich sein -  vielen Dank für die Einschätzung!
Kommentiert 19, Mai 2014 von Tjarko Tjaden (264 Punkte)
Danke für den hilfreichen Kommentar!

Ökonomische Betrachtungen finden sich in der zugehörigen Master Thesis, in der PV-Wärmepumpensysteme mit Gaskesseln und Gas+Solarthermie verglichen wurden:

http://pvspeicher.htw-berlin.de/?page_id=609

Grundsätzlich kann man aber folgendes festhalten: Zunächst fällt der Endkunde eine Entscheidung zu gunsten eines Öl-, Gas, Holz oder Wärmepumpensystems. Sollte er sich, aus welchen Gründen auch immer, für eine Wärmepumpe entscheiden, macht der Eigenstromverbrauch der Photovoltaik das System ökonomisch besser. Schließlich sind die Gestehungskosten der Photovoltaik mit ca. 12-14 Cent/kWh für kleinere Aufdachsysteme schon heute deutlich günstiger als jeder Wärmepumpentarif.
Stellen Sie Ihre eigene Frage:

 

...