Wärme aus Ökostrom?

Kein Geld mehr durch den Schornstein jagen. Reden Sie über das Sparen beim Heizen.

Moderator: Mahe [admin]

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Axel Horn
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Wärme aus Ökostrom?

Beitrag von Axel Horn »

Die Zeitschrift photovoltaik macht in ihrer neuesten Ausgabe 11/2015 unter dem Titelthema Wärme aus Ökostrom Werbung für Infrarotheizungen, nachzulesen unter http://www.photovoltaik.eu/photovoltaik ... 38642D012D.

Diese Lektüre hat mich wirklich entsetzt. Platte Verkäufersprüche über billige und effiziente Stromdirektheizungen kennt man ja aus Hauswurfsendungen. Aber als Titelthema einer Fachzeitschrift sind die dargebotenen Aussagen einfach untragbar.

Selbst in Häusern, die aufgrund besten Dämmstandards nur 6.000 kWh Heizwärmebedarf haben, müssen 3.600 kWh davon in den dunklen Wintermonaten November bis Januar geliefert werden. Das macht pro Monat einen Mehrverbrauch von 1.200 kWh, während der reguläre Stromverbrauch eines einigermaßen energiebewussten Vier-Personen-Haushalts bei 250 kWh pro Monat liegt. Die per Titelthema favorisierte Heizvariante lässt also überschlägig den Stromverbrauch einer Familie um den Faktor fünf nach oben schnellen.

Die Jahreszeit Winter ist die Folgeerscheinung fehlender Sonneneinstrahlung. Auch hocheffiziente Photovoltaik kann daran nichts ändern. 1200 kWh pro Monat sind 40 kWh pro Tag. Das Dach eines Einfamilienhaus ist einfach nicht groß genug, um eine Photovoltaikanlage zu installieren, die diesen Stromertrag zumindest an sonnigen Tagen liefert. Kurz: letztlich hängen diese Stromdirektheizungen eben doch am fossil-nuklearen Kraftwerksmix - und fahren die Energiewende an die Wand.

Für Infrarotheizelemente gibt es vernünftige Anwendungen, z. B. in Räumen, die nur wenige Stunden am Tag genutzt werden. Dort ist es tatsächlich viel sparsamer, bei Bedarf mit relativ geringem Stromverbrauch für die nötige Behaglichkeit zu sorgen, anstatt lange Stunden vorzuheizen. Aber der Artikel der photovoltaik beschreibt die Installation in Einfamilienhäusern, die ganztägig auf Temperatur gehalten werden.

Viel eher lässt es sich vorstellen, den täglichen Bedarf von 40 kWh Heizwärme über eine Wärmepumpe aus nur 14 kWh Solarstrom zu erzeugen und für den Verbrauch nach Sonnenuntergang einen Heizwasserpufferspeicher zu nutzen. Ein Pufferspeicher mit 1 m Durchmesser, der die Raumhöhe eines Heizraums ausnutzt, kann mehr als einen Tagesverbrauch zwischenspeichern und tatsächlich einen Beitrag dazu leisten, zeitweise Überschüsse für das Heizen zu nutzen - auch in den Nachtstunden. Leider wurde hier die Gelegenheit verpasst, diese mit fast allen aktuellen Heizungsanlagen kombinierbare Lösung im Titelthema darzustellen. Vielleicht kommt ja etwas im nächsten Heft? Nachfragen könnte sich lohnen!
Axel Horn - Fachingenieur für Solarthermie - 82054 Sauerlach
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Energiesparer205534
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Re: Wärme aus Ökostrom?

Beitrag von Energiesparer205534 »

Eine Ergänzung zu den Aussagen von Axel Horn:
Von Stromversorgern wird sehr gerne massiv geworben für die Kombination aus PV und einem erhöhten Eigenverbrauchsanteil in Verbindung mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zu Heizzwecken.
Für mich steht außer Frage, daß diese Strategie darauf abzielt gerade im Winter erhöhte Strommengen zu verkaufen und damit den Absatz für konventionell erzeugten Strom zu erhöhen. Die Versorger wollen eben Ihre Kohlekraftwerke nicht so einfach abschreiben und verschrotten.
Der Laie ohne Grundwissen in Physik bzw. Thermodynamik denkt, daß dies doch eine logische und tolle Kombination sei um unabhängiger zu werden und fällt vermutlich leicht auf die Werbeargumente herein. Als Energieberater muß ich leider immer wieder dagegen an argumentieren.
Hier daher die Gründe die dagegen sprechen:
1.) Gerade dann wenn es im Winter am Kältesten ist hat die Luft-WP den schlechtesten COP (=Leistungszahl bzw. Coefficient Of Performance; siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Leistungszahl).
Im Extremfall heizt man dann rein mit Strom der ja irgendwoher kommen muß.
2.) Ein Pufferspeicher ist nicht nur sinnvoll sondern notwendig aber er muß deutlich größer werden als bei einer Solarthermieanlage, denn sinnvollerweise hebt man mit der WP die Temperatur nur bis auf die Vorlauftemperatur einer Fußbodenheizung an. Will man Pufferseitig unbedingt höhere Temperaturen etwa für Radiatoren, so sinkt wiederum der COP.
3.) Man könnte jetzt natürlich genauso wie beim Sonnenhaus auf die Idee verfallen einen großen saisonalen Puffer einzubauen um damit das Überangebot aus dem Sommer in den Winter zu verfrachten. Auch dann muß der Pufferspeicher etwa doppelt so groß ausfallen um die gleiche Wärmemenge aufnehmen zu können wie ein solarthermischer „Sonnentank“. Dann kann man aber billiger gleich mit einer großen Kollektorfläche arbeiten und den Puffer im Sommer sogar zum Kochen bringen. Dies schaffen meine eigenen 4 Flachkollektoren regelmäßig.
4.) Bei den erzeugten kWh ist es also nicht nur entscheidend wieviel davon man ernten kann sondern auch das mögliche Temperaturniveau im Speicher. Die Solarthermie hat den guten COP quasi automatisch eingebaut, da sie pro m² Absorberfläche ohnehin schon den 3-fachen Ertrag an kWh liefert und das auch noch auf einem höheren Niveau als dies bei einer WP überhaupt sinnvoll wäre!
5.) Ohne großen und daher auch nicht gerade billigen Speicher kann man das Heizen im Winter mit PV-Strom ohnehin vergessen.

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Axel Horn
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Re: Wärme aus Ökostrom?

Beitrag von Axel Horn »

Ich habe mal die Strombilanz von drei Varianten monatsweise nachgerechnet:
  • Haushaltsstromverbrauch (keine Photovoltaik)
  • 8 kWp Photovoltaik mit Wärmepumpe
  • 6 kWp PV plus Sonnenkollektor
Das führte zu diesem Bild des monatlichen Strombezugs (Balken nach oben) bzw. der Stromeinspeisung (Balken unten):

Bild

Fazit:
Es ist besser, eine Photovoltaikfläche mit einem Sonnenkollektor zu kombinieren als mit einer Wärmepumpe!


Mich würde interessieren, ob Nutzer von Energiesparkonto.de den COP ihrer Wärmepumpenanlage auf Basis ihrer geloggten Strom- und Wärmemengenzähler nachrechnen. Ein entsprechender Diskussionsbeitrag wäre hier sehr aufschlussreich!
Axel Horn - Fachingenieur für Solarthermie - 82054 Sauerlach
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Energiesparer230077
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Re: Wärme aus Ökostrom?

Beitrag von Energiesparer230077 »

Energiesparer205534 hat geschrieben:...Von Stromversorgern wird sehr gerne massiv geworben für die Kombination aus PV und einem erhöhten Eigenverbrauchsanteil in Verbindung mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zu Heizzwecken.
Ob Stromversorger hierfür werben, ist mir nicht bekannt. Tatsache jedoch, dass die Kombi LWP + PVA tatsächlich sinnvoll ist, sofern die spezifischen Randbedingungen u. Notwendigkeiten hierzu vorliegen.
Energiesparer205534 hat geschrieben:... Als Energieberater muß ich leider immer wieder dagegen an argumentieren.
Hier daher die Gründe die dagegen sprechen:
1.) Gerade dann wenn es im Winter am Kältesten ist hat die Luft-WP den schlechtesten COP (=Leistungszahl bzw. Coefficient Of Performance; siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Leistungszahl).
Korrekt. Jedoch, wieviel % am Jahresheizenergiebedarf machen diese paar extrem kalten AT Stunden innerhalb einer Jahresbilanz aus?
Energiesparer205534 hat geschrieben:..
2.) Ein Pufferspeicher ist nicht nur sinnvoll sondern notwendig aber er muß deutlich größer werden als bei einer Solarthermieanlage,...
Gut geplante und dimensionierte LWP Anlagen mit FB Heizflächen werden sinnvollerweise ohne Pufferspeicher im Heizkreis betrieben.
Energiesparer205534 hat geschrieben:..
4.) Bei den erzeugten kWh ist es also nicht nur entscheidend wieviel davon man ernten kann sondern auch das mögliche Temperaturniveau im Speicher. Die Solarthermie hat den guten COP quasi automatisch eingebaut, da sie pro m² Absorberfläche ohnehin schon den 3-fachen Ertrag an kWh liefert.....
Vom Strahlungsangebot der Sonne, lässt sich mittels STA tatsächlich nur ein Bruchteil nutzen!
Energiesparer205534 hat geschrieben:..
5.) Ohne großen und daher auch nicht gerade billigen Speicher kann man das Heizen im Winter mit PV-Strom ohnehin vergessen.
Mit PV Strom direkt zu heizen, ist sicherlich wenig sinnvoll. Daher wird Strom mittels WP "veredelt".
Gut dimensionierte LWP Anlagen erreichen Anlagenaufwandszahlen ~ 0,29 (JAZ 3,5)

v.G.
Energiesparer230077
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Re: Wärme aus Ökostrom?

Beitrag von Energiesparer230077 »

Axel Horn hat geschrieben:....Mich würde interessieren, ob Nutzer von Energiesparkonto.de den COP ihrer Wärmepumpenanlage auf Basis ihrer geloggten Strom- und Wärmemengenzähler nachrechnen. Ein entsprechender Diskussionsbeitrag wäre hier sehr aufschlussreich!
Der COP ist leistungsbezogen, zeitlich differenziert und daher eher weniger interessant (Momentanwert). Wichtiger die AZ bzw. Anlagenaufwandszahl.
Da es um Energie und nicht um Leistung geht, sind daher lediglich Jahresbilanzen aussagekräftig.

v.g.
Axel Horn
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Re: Wärme aus Ökostrom?

Beitrag von Axel Horn »

Da es um Energie und nicht um Leistung geht, sind daher lediglich Jahresbilanzen aussagekräftig.
Wenn Energiesparer230077 diese Auffassung vertritt: "Gut geplante und dimensionierte LWP Anlagen mit FB Heizflächen werden sinnvollerweise ohne Pufferspeicher im Heizkreis betrieben", dann muss zumindest sichergestellt sein, dass während den "paar extrem kalten AT Stunden" die Leistung aus dem Stromnetz überhaupt zur Verfügung steht. Wer investiert denn in Stromerzeugungskapazitäten, die nur für wenige Stunden im Jahr benötigt werden? Wenn schon nur Jahresbilanz, dann bitte auch unter Einbeziehung der Kosten für gut 8.000 Jahresstunden unproduktiven Bereitschaftsbetrieb von Spitzenlast-Gaskraftwerken.
Axel Horn - Fachingenieur für Solarthermie - 82054 Sauerlach
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Energiesparer230077
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Re: Wärme aus Ökostrom?

Beitrag von Energiesparer230077 »

Hallo
Axel Horn hat geschrieben: Wenn Energiesparer230077 diese Auffassung vertritt: "Gut geplante und dimensionierte LWP Anlagen mit FB Heizflächen werden sinnvollerweise ohne Pufferspeicher im Heizkreis betrieben", dann muss zumindest sichergestellt sein, dass während den "paar extrem kalten AT Stunden" die Leistung aus dem Stromnetz überhaupt zur Verfügung steht.
Völlig korrekt, denn Bauanträge werden nur dann positiv beschieden, wenn die Ver- und Entsorgungszusagen der örtlich beteiligten Medien vorliegt.
Hier differenziert sich deutlich die professionelle Bauberatung von puren Verkäufern!
Axel Horn hat geschrieben: Wer investiert denn in Stromerzeugungskapazitäten, die nur für wenige Stunden im Jahr benötigt werden? Wenn schon nur Jahresbilanz, dann bitte auch unter Einbeziehung der Kosten für gut 8.000 Jahresstunden unproduktiven Bereitschaftsbetrieb von Spitzenlast-Gaskraftwerken.
Das ist für den Endabnehmer/Bauherren völlig uninteressant, er hat rechtlichen Anspruch auf Versorung (Leistung, Energie) bei Versorgungszusage mit der Bauantragsstellung. Oder nicht ?

v.G.
Axel Horn
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Re: Wärme aus Ökostrom?

Beitrag von Axel Horn »

Energiesparer230077 hat geschrieben:Hallo
Aber hallo!
Energiesparer230077 hat geschrieben:
Axel Horn hat geschrieben: Wer investiert denn in Stromerzeugungskapazitäten, die nur für wenige Stunden im Jahr benötigt werden? Wenn schon nur Jahresbilanz, dann bitte auch unter Einbeziehung der Kosten für gut 8.000 Jahresstunden unproduktiven Bereitschaftsbetrieb von Spitzenlast-Gaskraftwerken.
Das ist für den Endabnehmer/Bauherren völlig uninteressant, er hat rechtlichen Anspruch auf Versorung (Leistung, Energie) bei Versorgungszusage mit der Bauantragsstellung. Oder nicht ?
Der Hinweis auf einen rechtlichen Anspruch auf Versorgung klärt überhaupt nicht die Frage, wie die Maßnahmen zu seiner Umsetzung finanziert werden sollen. Bislang sind Endverbraucher gewohnt, ganzjährig einen stabilen, einigermaßen bezahlbaren Strompreis zu haben. Wenn der Stromverbrauch im Winter stark ansteigt und kostenträchtige Maßnahmen ergriffen werden müssen, um den rechtlichen Anspruch auf Versorgung zu sichern, dann gibt es zwei Möglichkeiten:
1. Der Mehrpreis wird von denen gezahlt, die den Spitzenlast-Heizstrom verbrauchen.
oder
2. Der Mehrpreis wird auf alle Stromverbraucher umgelegt.

Im Fall 1. wird es die Anlagenbetreiber früher oder später eben doch interessieren, im Fall 2. wäre es eine Subventionierung von Spitzenlast-Heizstrom, auf die es keinen Anspruch geben darf.
Axel Horn - Fachingenieur für Solarthermie - 82054 Sauerlach
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