Um wieviel besser wird der Wirkungsgrad der Wärmepumpe, wenn sie mit eigenem PV-Strom versorgt wird ?
Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut (ISE) haben diese sehr häufig gestellte Fragen nun beantwortet. Untersucht wurden intelligente, netzfähige Wärmepumpen, die man in Kombination mit einer PV-Anlage und einem Batteriespeicher im eigenen Wohnhaus sehr häufig einsetzte.
Versuchsobjekt war ein 1960 erbautes Einfamilienhaus in Freiburg, das mit einem Energiebedarf von 84,3 kWh pro Quadratmeter Wohnfläche energetisch relativ energiesparend ist. (Hintergrund: Fraunhofer ISE empfiehlt auf Basis einer Feldstudie max. ca. 150 kwh pro m² als Grenzwert, allerdings ermittelt mit Wärmepumpen aus der Generation um 2014). Das Wohnhaus war mit 256 m² beheizter Wohnfläche verhältnismäßig groß.
ISE berücksichtigte verschiedene Faktoren als Leistungsindikatoren, u.a. die Eigenverbrauchsquote, den PV-Anteil sowie die saisonale Leistungszahl und die Heizkurve der Heizungsanlage.
Die Wärmepumpe im Test hatte eine Leistung von 13,9 Kilowatt, die PV-Anlage 12,3 kwp, installiert mit einem Neigungswinkel von 30 Grad direkt nach Süden, ein 12-kw-Wechselrichter sowie ein DC-gekoppelten Stromspeicher mit einer Speicherkapazität von 11,7 kw.
Im Jahresverlauf erreichte dieses komplette Energiesystem eine durchschnittliche Eigenverbrauchsquote von 42,9 %, die höchsten Werte wurden logischerweise im Winter erzielt, wenn die vergleichsweise geringe dann produzierte Strommenge vollständig verbraucht wurde, während im Sommer ein hoher Anteil des PV-Stroms nicht vollständig genutzt werden konnte; Das Komplettsystem speiste dann eine große Menge Strom ins Netz ein.
Aber; Die Einspeisevergütung wurde zum Ausgleich der Stromkosten im Winter einbezogen und einkalkuliert, die für den vermehrten Netzbezug im Winter anfielen. Ein Prinzip, das viele Wärmepumpenbesitzer nutzen, um die Gesamtenergiekosten des Jahres zu reduzieren.
Rund 36 Prozent des Strombedarfs der Wärmepumpe ließen sich laut den Wissenschaftlern durch die PV-Anlage mit dem Stromspeicher so im Jahresmittel abdecken.
Der originale Text auf Englisch unter sciencedirect.com, dort nach "Analysis of the performance and operation of a photovoltaic-battery heat pump system based on field measurement data" suchen.
Die immer wieder gestellte Frage, ob eine Wärmepumpe nur in Verbindung mit einer PV-Anlage wirtschaftlich betrieben werden kann, kann nicht eindeutig beantworten werden, denn
- ich kenne Ihr Nutzerverhalten nicht
- ich kenne die Möglichkeiten nicht, in wie weit Ihr Haus bzw. Ihr Dach für ein PV-Anlage geeignet ist
- ich weiß nicht, in wie weit Sie bzw. alle Ihre Mitbewohner bereit sind, ihr Nutzverhalten langfristig und konsequent umzustellen
Fakt ist:
Sie werden mit einer PV-Anlage wohl niemals autark werden, d.h. Sie werden immer Strom zukaufen müssen.
Sie können selbstverständlich jede Wärmepumpe auch ohne eine PV-Anlage betreiben, müssen dann aber jede KWh Strom zukaufen. Wir haben diverse Kunden mit installierter Wärmepumpenanlage, die aufgrund von schlechter Dachausrichtung, kleiner Dachfläche, Dachfenstern, Dachgauben, Dachausbauten, Abflussentlüftungen etc. keine PV-Anlage installieren können. Trotzdem haben sie eine deutlich gute bzw. bessere Energiebilanz als zuvor mit Gasheizung oder Ölheizung.
Mit einer PV-Anlage gewinnen Sie Ihren eigenen Strom aus der Sonne bzw. aus dem Tageslicht. Ob der nun für eines Ihrer Haushaltsgeräte, Ihr E.Auto oder Ihre Wärmepumpe genutzt wird, ist am Ende des Tages egal. Wichtig ist der ökonomische, der ökologische und für immer mehr Kunden von uns auch der moralische Aspekt dabei.
Insofern finden wir die immer wieder aufkommende Diskussion des Autarkiegrades einer PV-Anlage für ein Gebäude und seiner Nutzer mit ihrem völlig individuellen Nutzerverhalten völlig überflüssig: Jede PV-Anlage sollte so groß wie möglich installiert werden. Alles was Sie nicht nutzen, wird eingespeißt und vergütet. Das rechnet sich für Sie und - ganz wichtig - für die Umwelt und damit für die kommenden Generationen.
Eigentlich müsste Ihre Frage anders lauten:
Lohnt sich eine PV-Anlage (mit oder ohne Stromspeicher) nur, wenn ich eine Wärmepumpe installiert habe ?
Die erneuerbaren Energie machen inzwischen einen Großteil des erhältlichen Stroms in Deutschland aus, man hat also absehbar kein Problem, seine Wärmepumpe mit Ökostrom oder noch besser mit zertifiziertem Ökostrom zu betreiben. Denn wann man sich schon durch Installation einer Wärmepumpe die Möglichkeit zur CO2-reduzierten Beheizung des Gebäudes gibt, sollte man diese auch bestmöglich nutzen:
zertifizierter Ökostrom auf www.oekostrom-anbieter.info zugunsten der Umwelt - und dieser ist gar nicht unbedingt teurere als `normaler' Ökostrom!