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Eine himmlische Verbindung

© Alfred Ehrenreich
Bei der Installation der Module musste darauf geachtet werden, die Dachziegel nicht zu zerstören, da die ­alten Wienerberger Ziegel nicht mehr hergestellt werden. Glücklicherweise sind alle Ziegel bewahrt worden.
© Alfred Ehrenreich

Wärmepumpe und Photo­voltaik verbünden sich ­erfolgreich gegen hohe Strompreise und schonen auch noch die Umwelt.

von: Ursula Wastl

In einem Haus in Niederösterreich wird schon seit ewigen Zeiten mit Wärmepumpen geheizt und Warmwasser erzeugt,  allerdings bisher ohne Unterstützung durch die Sonne. Die neue Besitzerin beschloss, das zu ändern. Nach einer horrenden Stromrechnung im letzten Dezember wurden Angebote zu einer PV-Anlage eingeholt. Das beste und vor allem effizienteste Angebot kam – nomen est omen – von der Firma Efficiency Projects. Überzeugen konnte das Unternehmen vor allem durch innovative Lösungen, zeitnahe Errichtung und ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.

Nach der Vorplanung anhand eines Satellitenbilds wurden folgende Anlagendimen­sionen umgesetzt: Generatorleistung: 8,17 kWp – bei einem Jahresverbrauch von etwa 11.000 kWh inklusive Wärmepumpe entspricht das einer eigenverbrauchsorientierten Anlagengröße. Dabei wurden zwei Modulstränge mit separaten MPP-Trackern zu acht und elf Modulen unabhängig voneinander in ihrem Arbeitspunkt optimiert. So kann jeder Strang in seiner Ausrichtung den maximalen Ertrag liefern. Die PV-Anlage kann maximal 8 kW bzw. 8,8 kVA Wechselstrom liefern. Davon wird zuerst der Eigenverbrauch gedeckt, der Rest wird ins Netz eingespeist.

Besondere Funktionen

Die Besitzerin wünschte sich die Möglichkeit einer Notstromversorgung des gesamten Gebäudes mit optionaler Zuschaltung von Starkverbrauchern, wie z. B. Wärmepumpe. Dazu wird innerhalb von 10 ms ein Inselnetz aufgebaut und das Gebäude so unterbrechungsfrei weiter versorgt. Für den Fall, dass ausreichend elektrische Energie aus Sonne und/oder Speicher zur Verfügung steht, können mittels Umschalter auch die Starkverbraucher zur Notstromversorgung zugeschaltet werden. Dabei ist das System kaltstartfähig – so wird die Anlage und damit die Stromversorgung im Inselbetrieb nach allfälliger Speicherentleerung über Nacht bei morgendlichem Sonnenaufgang wieder gestartet.

Intelligente Laderegelung

Der Netzbetreiber verlangte aus Gründen der Netzstabilität eine Einspeisebegrenzung der PV-Anlage von 4 kW. In diesem Fall wurde eine dynamische Einspeisebegrenzung realisiert. Dabei wird von einem eigenen Smartmeter am Einspeisepunkt gemessen, wie viel elektrische Energie in das Versorgernetz oder aus dem Versorgernetz in das Gebäude fließt. Sobald die Einspeiseleistung die 4 kW überschreitet, wird die Anlage in ihrer Produktionsleistung gedrosselt. Um nun Verluste durch Produktionsdrosselungen möglichst gering zu halten, soll der Speicher nicht – wie üblich – von Tagesbeginn an mit voller Überschussleistung geladen werden, um mittags voll zu sein, was nachmittags hohe Einspeiseleistungen zur Folge hätte, sondern über den Tagesverlauf die überschüssige Energie puffern, die nicht eingespeist werden darf. Möglich ist dies durch eine zusätzliches Gadget, verborgen in einem kleinen schwarzen Kasten, der an den Router angeschlossen wird. Efficiency Projects will mit diesem Gerät seinen Kunden eine günstige Möglichkeit bieten, zusätzliche Steuerungsmöglichkeiten zu implementieren.

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Lesen Sie den ungekürzten Artikel ab Seite 26 der aktuellen Ausgabe 5/2024!

Nachgefragt bei ... Alfred Ehrenreich, Efficiency Projects:

Wärmepumpe und Photovoltaik, die perfekte Verbindung? Was gilt es zu beachten?

Ehrenreich: Wärmepumpe und PV-Anlage ergänzen sich grundsätzlich sehr gut. Speziell in der Übergangszeit wird je nach Anlagengröße ein Großteil des benötigten Energieverbrauchs der Wärmepumpe von der PV-Anlage abgedeckt. Zusätzlich kann der überschüssige PV-Strom auch zur Energiepufferung im Warmwasserspeicher sowie zum Erhöhen der Raumtemperatur genutzt werden. Wichtig ist dabei, dass die ­Wärmepumpe richtig dimensioniert und eingestellt ist, um eine zu ­häufige Taktung und unnötig hohe Lasten bei der Wärmeerzeugung zu vermeiden. Hier gibt es noch Luft nach oben, wie wir an den Verbrauchsdaten der Anlagen sehen.

Heizen mit Photovoltaik auch ohne Wärmepumpe, ist das sinnvoll?

Ehrenreich: Das ergibt nur Sinn, wenn man die erzeugte Energie der PV-Anlage nutzen kann, wie zum Beispiel Heizen mit einer Klimaanlage, Infrarotheizung und Warmwasser mit E-Heizpatrone oder einem E-Boiler. Hätte ich keine Wärmepumpe, würde ich mit einer Klimaanlage heizen und das Warmwasser mit einem E-Boiler erzeugen. Eine moderne Klimaanlage hat einen ähnlichen Wirkungsgrad beim Heizen wie eine Wärmepumpe.

Wie sehen Sie die Zukunft der Photovoltaik? Wird der Höhenflug anhalten?

Ehrenreich: Die eigene Stromproduktion wird in naher Zukunft zu den Standardfunktionen eines Gebäudes gehören, wie etwa Klimatisierung oder Sanitärfunktionen. Mittelfristig wird die Technologie der Photovoltaik voraussichtlich die starre Bauform der Glas-Paneele verlassen und bereits in Baustoffkomponenten oder gleich in stromkonsumierenden Produkten integriert sein. Die extreme Nachfrage nach Photovoltaik-Anlagen bei zeitgleich schlechten Komponentenverfügbarkeiten aus 2022 und 2023 ist mittlerweile wieder auf ein realistisch umsetzbares Niveau zurückgekehrt. Dieser Höhenflug war allem voran den hohen Energiepreisen geschuldet, aber auch der mangelnden Energiesicherheit. Während sich die Preise aktuell wieder auf Talfahrt befinden, hat sich das Argument der Energiesicherheit als Grund zur Anschaffung einer Photovoltaikanlage weitgehend erhalten. So ist man mit eigener Stromproduktion von starken Preisschwankungen nach oben erheblich weniger betroffen bzw. im Falle einer inselfähigen Anlage gar gegen Netzausfall gewappnet. Unter Berücksichtigung der aktuellen Rahmenbedingungen ist das Interesse an Photovoltaik nach wie vor sehr hoch.

Besten Dank für das Gespräch!


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