Kombination Wärmepumpe und PV

[Poldi1979]

Moin,
ich habe jetzt schon öfters gehört/gelesen das die Kombination aus WP und PV optimal sein soll.

Zur Zeit habe ich ein 9,6kWh PV auf dem Dach ohne PV Speicher ( Westseite 3,2kWh + Ostdach 6,4kWh) 14,7 Cent Einspeise vergütung.
Dazu werde ich wohl dieses Jahr noch eine WP mit ca. 7kWh bekommen (+7,5kW Heizstab).

Wenn ich das jetzt die Stromverbrauchstkurven der WP mir anschauen die man so im Netz findet
werde ich wohl mit den Hauptverbrauch der WP in den Monaten Oktober-März rechnen können.

Schaue ich dann mal auf die Auswertung meiner PV und der noch "ungenutzten" Energie vom Dach.
Habe ich vieleicht eine Chance in den Monaten März bis Oktober nennenswert (zwischen 300kWh - 800kWh / Monat)
mit der PV zu etwas decken.

Ich sehe nun zwei möglichkeiten die Deckung hoch zu bekommen entweder PV Speicher oder WP Pufferspeicher.

- Was wäre der bessere Weg um die Energie zu Speichern?
- Rechnet sich die Investition überhaut irgendwann ? oder wir das ein ganz tiefer griff ins Klo?



Die Daten von meinem Haus:

- Freistehendes Einfamilienhaus Bj.2004
- Wohnfläche: 145 qm
- Zwei Schaliges Mauerwerk (Gasbeton, 12cm Dämmung und Klinker)
- Gedämmt bis ins Dach (20cm Dämmung)
- Verbrauch bis jetzt ca. 15.500 kWh erzeugt duch BW Brötje WGB 15
- PV Anlage 9,6kWh PV ( Westseite 3,2kWh + Ostdach 6,4kWh) 14,7 Cent Einspeise vergütung

Daten zum Standort:
Jahresmitteltemp: 9,8°C
Norm-Außentemp: -9,6°C
Höhe: 65 m
Klimezone: 5

 

[miho]

Nutze die Masse deines Hauses als Speicher! Wenn du im Winter viel Sonne hast, heizt du die Räume auf etwas mehr als deine normale Temperatur. Wenn abends kein PV Strom mehr da ist, kannst Du die Raumtemperatur absinken lassen und brauchst erstmal keine Wärme mehr erzeugen. Drum brauchst du dann auch keine Energie für die Zeit aus einem Speicher ziehen. Die kommt einfach aus dem Haus.

 

[Poldi1979]

Also im Sommer brauche ich nicht heizen da ist warm genug.
In den Sommermonaten brauche ich die PV wohl nur für Warmwasser.
Dieses kann ich dann hoffendlich so einstellen das dieses erhitzt wird wenn ich selber Strom erzeuge.

Wenn ich dann aber den Winter betrachte solte die WP wohl am effektivsten während der "wärmeren" Tagesstunden laufen oder?
Mal ganz abgesehen vom so gu wie nicht vorhanden PV Strom, ist es effektiver Tagsüber einen Warmwasserpuffer aufzuheizen oder
Nachts bei ??°C kälter und dann direkt?

 

[Defrost]

Also im Sommer brauche ich nicht heizen da ist warm genug.
In den Sommermonaten brauche ich die PV wohl nur für Warmwasser.
Dieses kann ich dann hoffendlich so einstellen das dieses erhitzt wird wenn ich selber Strom erzeuge.

Wenn ich dann aber den Winter betrachte solte die WP wohl am effektivsten während der "wärmeren" Tagesstunden laufen oder?
Mal ganz abgesehen vom so gu wie nicht vorhanden PV Strom, ist es effektiver Tagsüber einen Warmwasserpuffer aufzuheizen oder
Nachts bei ??°C kälter und dann direkt?

Tagsüber wenn es wärmer ist macht mehr Sinn. Da ist de SCOP am höchsten.

 

[LTB]

Ich kann aus Erfahrung sagen, dass die Ersparnis von PV und Wärmepumpe im Winter (November bis fast März) quasi nicht spürbar ist.
Ein Über-/Aufheizen des Hauses an sonnigen Wintertagen um damit dann länger durch die Nacht zu kommen funktioniert kaum. Denn wie jeder weiß sind die sonnigen Tage im Winter oft die kältesten Nächte. Die WP wird immer Nachts anspringen, denn Ausschalten über Nacht bei einer WP ist nicht sinnvoll, evtl eine Absenkung von Max 1-2K.
Auch glaube ich nicht, dass man mit einem extra großen Pufferspeicher das kompensieren kann.
Unsere Winter sind einfach zu dunkel (oft mehr Wolken als Sonne). Der PV Ertrag ist echt mies. Damit bekommt man noch nichtmal zuverlässig einen Batteriespeicher regelmäßig wieder aufgefüllt, und falls doch ein paar kWh in der Batterie landen, würde ich damit nicht die WP betreiben wollen.
Wenn du schon eine PV hast, dann weißt du ja selber was zwischen Nov und Februar vom Dach kommt…vor allem bei deiner Ost-/West Anlage.

 

[Poldi1979]

Wenn du schon eine PV hast, dann weißt du ja selber was zwischen Nov und Februar vom Dach kommt…vor allem bei deiner Ost-/West Anlage.

Das ist genau das was ich meine wenn ich mir mal die Daten von meiner Jahressimulation anschaue solte da inetwa folgendes herrauskommen:

Strombedarf / Jahr

Heizung 4.200 kWh
Warmwasser 700 kWh

Somit würde ich mal schätzen das ich um die 1.000kWh selber erzeugen kann???
Das wäre dann bei einem Heute abgeschlossenen Heizstromtarif (38cent/kWh) abzüglich nicht erhaltener PV einspeisung ca. 150€/Jahr einsparung.
Und ich glaube nicht das ich dieses noch extrem verbesser kann mit einer größeren PV Anlage und Speicher.

Dann ist aber generell die Erweiterung der WP mit einem Pufferspecheicher (zusätzlich zum Warmwassespeicher) nicht sinnvoll?

Ich möchte mir halt keine Erweiterungsmöglichkeiten verbauen.

 

[LTB]

Nicht so kompliziert denken.
Wieviel kWh bekommst du denn im Winter von deiner PV?
Und wie willst du das bisschen kWh von deiner PV im Winter sinnvoll an deine WP verfüttern?
Wenn du 9,7kwp Ost/West hast, dann kommen dort Max 8000kwh/a runter. Und 80-90% sind von April-Oktober.

JRC Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) - European Commission

Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS)

re.jrc.ec.europa.eu

einfach mal alles eingeben, für jede Himmelsrichtung separat.

 

[Poldi1979]

Da habe ich mich wohl unverständlich ausgedrückt.

Mir ist dieses sehr schnell bewust geworden das ich nicht viel mehr als die ca.1.000 kWh selber produzieren kann.
Da ich aber in Beratungen und auch im Netz immer wieder gelesen habe das WP und PV so optimal zusammen läuft
habe ich mich nur gefragt ob ich da etwas übersehe.

Jedenfalls verbaue ich mir bei der PV Anlage erstmal nichts und ich kann diese gebenfalls später noch erweitern oder auch nicht.

 

[LTB]

Ich weiß leider nicht so genau wie du auf deine 1000kwh kommst und was du damit meinst.
Hier ein Beispiel einer PV Anlage wenn ich unser Dach mit 10kwp voll machen würden. Wir sind Süd-Ost (-45° Azimuth) ausgerichtet.

Da sieht man den potenziellen Ertrag pro Monat In kWh. Und wie man sieht ist es ab November bis einschl Februar doch recht düster. Dh pro Tag komme ich da kaum über 10kwh und das bei doch ganz guter Himmelsrichtung.

 

[Poldi1979]

Wie gesagt wir haben bereis seit Jahren eine PV und deren Leistungskurve sowie unseren verbrauch kenne ich.

Denn Stromverbauch der WP über die Monate kann man auch nachschauen bzw. sich denken.

Wenn ich mir dann mal meine Ergebnise von 2021 anschaue sieht das so in etwa aus:

Monat	Erzeug	selber Verbraucht	Frei für WP
Januar	120	93	27
Febraur	280	160	120
März	582	256	326

Somit ist wie oben beschriben mir klar das ich eigendlich nur in den Monaten März bis Oktober eine nenswerte Chance habe selbst erzeugten Strom zu benutzen. Und auch bei dieser betrachtung muß ja auch klar sein das man z.B. die "unverbrauchen 27kWh vom Januar" nicht komplett einrechnen darf
da alles was nicht direkt Verbraucht wird eingespeist wird.

Auf die ca.1.000 kWh komme ich da der Warmwasser Energiebedarf bei ca. 700kWh liegt und dieser ganz Jährig sich eigendlich relativ gut decken lassen müßte. Dazu kommen dann noch ein paar kWh die man in den Heizperioden nutzen könnte.

 

[cephalopod]

Ich verstehe das Problem nicht.
Hole dir eine BWWP dann kannst du ganzjährig das WW mit der PV machen.

 

[MaRa]

Wenn ich das jetzt die Stromverbrauchstkurven der WP mir anschauen die man so im Netz findet
werde ich wohl mit den Hauptverbrauch der WP in den Monaten Oktober-März rechnen können.

Diese Erkenntnis hätte die auch die schlichte Erfahrung bringen können, dass es im Spätherbst, Winter und Frühjahr kalt ist. Aber ja, der Hauptenergiebedarf einer Heizung besteht während der Heizperiode.

Schaue ich dann mal auf die Auswertung meiner PV und der noch "ungenutzten" Energie vom Dach.
Habe ich vieleicht eine Chance in den Monaten März bis Oktober nennenswert (zwischen 300kWh - 800kWh / Monat)
mit der PV zu etwas decken.

Auch das ist logisch. Im Winter ist es kalt, weil wenig Sonneneinstrahlung vorhanden.

Ergo: PV und Wärmepumpe ist nicht die "Traumpaarung", da Ertrag und Bedarf auseinanderfallen. In der Übergangszeit sowie zur Warmwasserbereitung bringt die PV-Anlage natürlich trotzdem etwas. Die Paarung ist also sinnvoll, sie bietet aber keine Autarkie.

Diesen Effekt kann man mit einem Akku, einem großen Pufferspeicher oder Betonaktivierung etwas ausdehnen, relevante Mehrerträge sind aber nicht zu erwarten. Denn Du wirst auch damit niemals den Ertrag aus dem Sommer in den Winter ziehen können, sondern allenfalls ein oder zwei Tage länger die Übergangsphase strecken können.

Die Traumpaarung wäre eher Wärmepumpe und Windenergie, da diese in den kalten Monaten am höchsten ist, da da auch der Wind stärker weht.

- Was wäre der bessere Weg um die Energie zu Speichern?
- Rechnet sich die Investition überhaut irgendwann ? oder wir das ein ganz tiefer griff ins Klo?

Was meinst Du konkret? Die Wärmepumpe oder der Versuch der Speicherung?

 

[Poldi1979]

Was meinst Du konkret? Die Wärmepumpe oder der Versuch der Speicherung?

Ich meine konkret wie verbrauche ich möglichst wenig gekauften Strom und lohnt sich dieser Aufwand überhaupt?
Als Beispiel:

- PV Speicher um möglichst viele eigenen Strom zu verbrauchen (rechnet sich nicht...)
- Wasser Pufferspeicher um möglichst am Tag die Wärme zu erzeugen. Also wenn es zum einen PV Strom gibt und zum anderen die WP am effektivsten läuft (Aussentemperatur)

 

[MaRa]

Ich meine konkret wie verbrauche ich möglichst wenig gekauften Strom und lohnt sich dieser Aufwand überhaupt?
Als Beispiel:

- PV Speicher um möglichst viele eigenen Strom zu verbrauchen (rechnet sich nicht...)
- Wasser Pufferspeicher um möglichst am Tag die Wärme zu erzeugen. Also wenn es zum einen PV Strom gibt und zum anderen die WP am effektivsten läuft (Aussentemperatur)

OK, dann geht es aber "nur" um die Nutzung des Tagesertrages für die Nacht und nicht um saisonale Speicherung.

Da gilt wohl - da kann ich aber nur nachplappern - dass Pufferspeicher die Effizienz des Systems mindern und der beste Speicher die Masse des Hauses ist. Das setzt aber mindestens Flächenheizungen voraus, im Idealfall mit Betonkernaktivierung.

Flächenheizungen wären ja ohnehin sinnvoll, um die notwendigen niedrigen Vorlauftemperaturen für die WP erreichen zu können.

 

[Poldi1979]

Flächenheizungen wären ja ohnehin sinnvoll, um die notwendigen niedrigen Vorlauftemperaturen für die WP erreichen zu können.

Ja ist klar, aber aus einem Haus Bj.2004 den kompletten Estrich rauskloppen wolte ich jetzt nicht.

 

[MaRa]

Ja ist klar, aber aus einem Haus Bj.2004 den kompletten Estrich rauskloppen wolte ich jetzt nicht.

Verstehe ich. Mit welchen Vorlauftemperaturen kann denn das Haus beheizt werden? Es muss auch nicht zwingend Fußbodenheizung sein, auch Wand- oder Deckenheizung kann eine Überlegung wert sein. Ist aber natürlich alles mit größeren Umbauten verbunden.

Ohne Flächenheizung würde ich spontan auch einen Pufferspeicher erwähnen. Ist günstiger und bietet mehr Kapazität als ein Akku. Oder alternativ einfach akzeptieren, dass dann eben Abends und nachts eine gewisse Menge Strom aus dem Netz bezogen werden muss. Die Hauptleistung der Wärmepumpe kann dann ja trotzdem am Tag erfolgen.

Was da die bessere Variante ist, mögen die Fachleute beurteilen. Hängt natürlich auch nicht zuletzt von den Strombezugskosten ab. Sollten die weiter steigen, wird natürlich jede Speicherform noch interessanter.

 

[Wolfhaus]

Ich meine konkret wie verbrauche ich möglichst wenig gekauften Strom und lohnt sich dieser Aufwand überhaupt?

Leider nicht, denn jeder Speicher hat Verluste (max. Wirkungsgrad von 50%) und bei der geringen Energie die du im Winter gewinnen kannst bleibt dann zur eigentlichen Nutzung kaum noch etwas übrig.
Ja es ist ein Übel das wir im Winter unter schlechten meteorologischen Bedingungen heizen müssen! Es ist auch Übel das wir die Energie die in den "Sommermonaten" anfällt nicht speichern können.
Das wirst du nicht ändern können! Genau da liegt das Problem jeder regenerativen Energieversorgung. An 365 Tagen im Jahr haben wir genügend regenerative Energie um damit im Winter vollständig heizen zu können, nur wir können sie nicht speichern, nicht mal effektiv über 24h.

 

[MaRa]

Das wirst du nicht ändern können! Genau da liegt das Problem jeder regenerativen Energieversorgung. An 365 Tagen im Jahr haben wir genügend regenerative Energie um damit im Winter vollständig heizen zu können, nur wir können sie nicht speichern, nicht mal effektiv über 24h.

Technisch können wir das durchaus, wenn auch mit entsprechenden Verlusten. Aber Powertogas bietet da durchaus Möglichkeiten, welche mit dem Picea System (Stromspeicher basierend auf Wasserstoff und Solarenergie) ja grundsätzlich sogar dem Endverbraucher zur Verfügung stehen.

 

[Wolfhaus]

Technisch können wir das durchaus,

Mit welchem Aufwand und Nutzen?
Wird teilweise gemacht und man ist dann auch fast autark ...

 

[MaRa]

Mit welchem Aufwand und Nutzen?

Mit einem Aufwand, der m.E. für den Endverbraucher (noch) zu hoch ist. Wobei an und für sich so ein Elektrolyseur und auch eine Brennstoffzelle ja kein Hexenwerk sind.

Grundsätzlich mit dem Nutzen, vollständig oder zumindest weitestgehend von der Nutzung fossiler Energieträger wegzukommen.

Ich habe auch nicht etwa dem TE damit vorschlagen wollen, sich so ein System aufzubauen. Ich wollte nur darauf hinweisen, dass auch die saisonale Speicherung von Energie durchaus machbar ist.