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Welche Formen der Eigenverbrauchsoptimierung gibt es?

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Eingestellt 28, Okt 2014 in Photovoltaik von Fritz Weber
Ich plane eine PV Anlage und möchte so viel wie möglich Strom selbst verbrauchen.

Speicher sind mir noch zu teuer. Welche Lösungen zur Steigerung des Eigenverbrauchs gibt es?
Und wie funktionieren diese Lösungen?
   

4 Antworten

+2 Punkte
Beantwortet 28, Okt 2014 von Geckler, Heinz (2,530 Punkte)
Hallo Fritz Weber,

die Kollegen haben schon einiges zur Eigenverbrauchsoptimierung gesagt. Ich habe seit über einem Jahr bei fast jeder 2. PV-Anlage eine Brauchwasser-Wärmepumpe mit installiert. Diese Geräte haben den Vorteil, dass ich Brauchwasser sehr günstig erwärmen kann. Bei der aktuellen Vergütung von gut 12 Ct/kWk macht die WW-WP Brauchwasser für ca 3 Ct/kWh Nutzwärme im Speicher, da eine Brauchwasser-Wärmepumpe im Technikraum installiert ganzjährig ideale Temperaturen zur WW-Bereitung hat und somit auf eine Jahresarbeitszahl von 4 oder mehr kommt. Die Geräte gibt es als Kombi-Gerät mit WW-Speicher oder als Stand-alone-Gerät zum Anschluss an einen bestehenden Warmwasser-Speicher ( z.B. Stiebel-Eltron WWS 20 ).
+1 Punkt
Beantwortet 28, Okt 2014 von Jan Eckert (316 Punkte)
Bearbeitet 28, Okt 2014 von Jan Eckert
Hallo Fritz W.,
 

kurz zusammengefasst und mit knapper Erläuterung, gibt es 4 Varianten:

- Dimensionierung der PV-Anlage (je kleiner die PV-Anlage, desto höher der Eigenverbrauch)

- Lastmanagement (Zeitschaltuhren, Schützsteuerung o.ä. von Verbrauchern bei Überangebot von PV-Energie)

- Änderung des Nutzerverhaltens (Trockner, WM, Spülmaschine usw. bei Tageslicht verwenden)

- Speicher verwenden (neben der Variante "Batterie" kann man PV-Energie-Überschuss auch als H2, Druckluft oder Warmwasser speichern)

- Ironie on - mehr verbrauchen - Ironie off ;-) aber im Ernst, wer sich für PV entscheidet, sollte erstmal seine Verbräuche optimieren - LEDs verbauen, Wärmepumpentrockner verwenden, generell A+++ Geräte verwenden, Standby-Betriebszeiten der Verbraucher minimieren usw.

 

VG

Jan Eckert
+1 Punkt
Beantwortet 28, Okt 2014 von Martin Werner (2,069 Punkte)
Hallo Herr Weber,

ich vermute Sie wollen mit Ihrer PV-Anlage einen möglichst hohen Anteil Ihres Stromverbrauchs durch den selbsterzeugten Strom decken. Das nennt man Autarkiegrad, zum Unterschied des sog. Eigenverbrauchsanteils, der angibt, welchen Teil des PV-Stroms man direkt selbstverbraucht und nicht einspeist.

Es gibt hier schon einige Threads, die dieses Thema behandeln, z.B.:

http://experts.top50-solar.de/5529/h%C3%B6here-eigennutzung-des-pv-stroms

http://experts.top50-solar.de/5292/75%25-eigenverbrauch-durch-stromspeicher?show=5292#q5292

http://experts.top50-solar.de/5339/umfrage-welche-eigenverbrauchsquoten-kann-man-in-der-praxis-erreichen?show=5339#q5339

Grüße

Martin Werner
0 Punkte
Beantwortet 6, Nov 2014 von Christian Höhle (217 Punkte)

Hallo Herr Weber,

im Grunde sind viele Möglichkeiten in den Antworten bereits genannt. Ich denke, das größte Potential bei gleichzeitig den geringsten Anschaffungskosten liegt in intelligentem Einsatz der PV-Energie. Am besten ist es natürlich, bewusst mit der Energie umzugehen - neben dem Hohen Anschaffungspreis haben Speicher auch immer Verluste durch Wirkungsgrad der Ein- und Auslagerung. Am effizientesten betreibt man daher Geräte direkt aus PV-Strom.

Aber am Ende hat man in der Regel nicht die Zeit und auch nicht die Motivation, über 20 Jahre lang dafür zu sorgen, dass die Geräte immer mit möglichst viel PV Energie laufen.

Energiemanagement-Systeme sind eine vergleichsweise günstige Möglichkeit, den Eigenverbrauchsanteil (wie viel meines Solarstroms verbrauche ich selbst?) und die Autarkiequote (Wie viel meines Strombedarfs decke ich durch die PV?) zu steigern. Funkschalter können Geräte dann aktivieren, wenn eine größtmögliche Deckung des Bedarfs durch PV-Strom erreicht werden kann.

Warum sind solche Systeme sinnvoll? Und warum kann ich das nicht von Hand oder mit einer Zeitschaltuhr machen?
Dazu muss man einen Blick auf die Komplexität des Eigenverbrauchs werfen:

Das Wetter

In der Regel können wir mit einem Blick aus dem Fenster sehr gut beurteilen, ob das Wetter gerade gut oder schlecht ist - daran orientiert sich auch die PV Erzeugung. Aber ist das in einer Viertelstunde immer noch so? Da wird es schon schwieriger. Nun läuft eine Spülmaschine aber in der Regel etwa 2 Stunden.

Ein gutes Energiemanagement-System legt als Basis für die Berechnung der bestmöglichen Einschaltzeitpunkte der großen Verbraucher eine Erzeugungsprognose der PV Anlage zu Grunde, die sich am Wetter, an der Ausrichtung der Module, am Neigungswinkel, am Modultyp und an den vorgefundenen örtlichen Bedingungen orientiert (Morgens schatten durch Baum? Abends Schatten vom Nachbarhaus? Mittags kleiner Schatten durch Kamin oder Satellitenschüssel?).

All diese Informationen verarbeitet ein prognosebasiertes Energiemanagement-System und errechnet die zur Verfügung stehende Energie.

Als ich 2009 mit händischer Eigenverbrauchsoptimierung begonnen habe, war ich noch der Überzeugung, dass diese Information ausreicht, um Geräte überwiegend aus PV zu betreiben. Mittlerweile hat mich allerdings die Realität eingeholt, denn es gibt noch einige weitere Faktoren:

Der Verbrauch

Der Verbrauch im Haus ist etwas, was man als PV Besitzer in der Regel erst einmal nicht sieht. Wenn man aber bedenkt, dass Hausdachanlagen mit einer Maximalleistung von 5-10kW die Maximalleistung nur für kurze Zeit erbringen, spielt es eine große Rolle, wann Strom im Haus verbraucht wird. Wann wird der Staubsauger genutzt? Wann wird Essen gekocht? Gibt es eine elektrische Warmwasserbereitung und wann findet diese in der Regel statt? Wann läuft die Heizung (auch Gas- und Ölheizungen verbrauchen Strom)? Wann wird die Beleuchtung genutzt?

An 2/3 der Tage im schönen wechselhaften Deutschland gibt es dann sehr oft Situationen, in denen PV nicht durchgängig in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Da man dies aber erst mit einem Energiemanager sieht, fällt es schwer, diese Entscheidung ohne Technische Hilfe zu treffen.

Ein guter Energiemanager lernt das Verbrauchsverhalten des Haushaltes und kann den individuellen Verbrauch vorhersagen und in der Planung berücksichtigen.

Die Geräte im Haus

Neben den Geräten, die einfach benutzt werden, gibt es im Haus auch oft Geräte, deren Energieaufnahme "verschoben" werden kann, wie zum Beispiel:

  • Waschmaschine
  • Spülmaschine
  • Trockner
  • Brauchwassererwärmung
  • manchmal ein Elektrofahrzeug
  • ...

Diese Geräte könnte man nun dort starten, wo genügend PV zur Verfügung steht, könnte man denken. Aber diese Aussage ist nicht präzise genug. Genauer müsste es heißen: Diese Geräte könnte man nun dort starten, wo ihr jeweils individueller Energiebedarf durch die PV gedeckt werden kann. Der Unterschied liegt in zwei Punkten:

Zum einen ist es nicht besonders interessant, ob zum Startpunkt des Gerätes genug Energie da ist. Wie aus den vorherigen Erläuterungen zu erkennen ist, muss über die gesamte Laufzeit des Gerätes unter Berücksichtigung von Erzeugung und Verbrauch genug Leistung zur Verfügung stehen.

Zum anderen verbrauchen die Geräte die Energie aber nicht gleichmäßig.
Eine Waschmaschine heizt einmal zu Anfang, während Waschen und Schleudern kaum noch Energie verbraucht. Außerdem kann der Nutzer mal mit 30°C und mal mit 90°C waschen.
Eine Spülmaschine dagegen heizt einmal zu Anfang, spült dann mit wenig Leistung und heizt noch einmal zum Ende, damit das Geschirr trocknen kann.

Ein Energiemanager muss die individuellen Eigenschaften der Geräte erlernen, um sie optimal steuern zu können...

Vorgaben des Nutzers

Zusätzlich kommt noch hinzu, dass es oft ganz konkrete Anforderungen an den Betrieb der Geräte gibt. Die Wäsche muss bis 16 Uhr sicher fertig sein, damit sie noch aufgehängt werden kann. Die Spülmaschine muss bis 18 Uhr sicher fertig sein, damit das Geschirr zum Abendessen wieder zur Verfügung steht.

Beide Geräte sollen mit möglichst viel PV-Strom laufen, sie sollen aber auf jeden Fall zur gewünschten Uhrzeit fertig sein. Zur Not mit Netzbezug.

Die Brauchwassererwärmung ist da etwas unkomplizierter. Ähnlich einer Waschmaschine muss bis zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Energiemenge aufgenommen worden sein, damit das Wasser warm ist. Wenn mehr PV-Strom übrig ist, kann der Speicher aber auch weiter aufgeheizt werden.

So ist der eigentlich einfach anmutende Eigenverbrauch doch eine relativ komplizierte Angelegenheit, bei der technische Lösungen wie zum Beispiel der Sunny Home Manager eine große Unterstützung bieten können.

Weitere Infos

Interessante und informative Beiträge zu diesem Thema gibt es zum Beispiel in unserem SMA Blog unter den Stichwörtern Energiemanagement und "Sunny Home Manager"

http://www.sma-sunny.com/tag/energiemanagement/
http://www.sma-sunny.com/tag/sunny-home-manager/
 

Sonnige Grüße,

Christian Höhle

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