PV-Eigenverbrauch mit Wärmepumpe Status und Entwicklungspotenziale

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1 PV-Eigenverbrauch mit Wärmepumpe Status und Entwicklungspotenziale Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Berlin 11. Forum Wärmepumpe 28. November 2013 Berlin

2 Polare Eisbedeckung erreicht Rekordminimum Quelle: NASA 2

3 Polare Eisbedeckung erreicht Rekordminimum Quelle: NASA 3

4 Bedrohte Gebiete +7 m Hamburg Berlin erwarteter Anstieg Langfristig +2,3 m/ C Grafik: Norbert Geuder 4

5 40000 Mt Energiebedingte CO2-Emissionen Globale Klimaschutzforderungen Reduktionspfad für das 2-Grad-Ziel bisherige CO 2 -Emissionen Daten: WRI, IEA, PIK-Potsdam 5

6 Mögliche Entwicklung der Stromerzeugung in Deutschland Prognose anhand des Energiekonzepts der Bundesregierung 700 Prognose Bruttostromverbrauch in TWh Kernenergie Fossile Kraftwerke oder Import Regenerative Grafik: Michael Hüter 6

7 Entwicklung der CO 2 -Emissionen in Deutschland 1200 Mt 1000 Referenzjahr 1990 Ziel -25 % Ziel -50 % Wiedervereinigung Gesamtdeutschland Kohlendioxid-Emissionen_ alte Bundesländer neue Bundesländer Trend Trend Ziel Ziel Ziel Trend

8 800 Entwicklung der Stromerzeugung in Deutschland HTW-Szenario: Klimaschutz und nachhaltige Entwicklung 22 % 100 % Bruttostromverbrauch in TWh bis 30% ?? Fossile Kraftwerke Kernenergie Import (regenerativ) Photovoltaik Windkraft Geothermie Biomasse Wasserkraft 8

9 Primärenergiebedarf Wärme in PJ Primärenergiebedarf im Wärmesektor HTW-Szenario: Klimaschutz und nachhaltige Entwicklung Fernwärme Strom Fossil Wasserstoff Geothermie Wärmepumpen Solarthermie Biomasse???

10 These I Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin Für eine nachhaltige Energiepolitik müssen die Kohlendioxidemissionen bis 2040 auf null zurückgefahren werden. Durch einen breiten Mix an erneuerbaren Energien ist das erreichbar. Photovoltaik und Wärmepumpe haben dabei eine große Bedeutung. Unsere Politik ist derzeit nicht in der Lage, das Klima wirksam zu schützen. 10

11 Entwicklung der Strompreise Netz- Parität PV Haushalt EEG Haushaltsstrompreis Mittlerer Gewerbebetrieb ct/kwh Kostenvorteil durch Eigenverbrauch 11

12 Entwicklung der Preise für Haushaltsbrennstoffe Annahmen: Brennerwirkungsgrad 80%, Heizwert Heizöl 10,5 kwh/l ct/kwh PV Haushalt EEG Heizöl + 10% p.a. Heizöl + 1% p.a Heizöl- Parität 12

13 Eigenverbrauchssystem mit Wärmepumpe 13

14 Einsatzmöglichkeiten von PV-Wärmepumpensystemen Einstufige Wärmepumpe Inverter-Wärmepumpe ohne Speicherung mit Speicherung ohne Speicherung mit Speicherung Eigenverbrauchserhöhung Netzentlastung - ++ PV-Erzeugung PV Wärmepumpe Netz Wärmepumpe 14

15 Eigenverbrauchsanteile von PV-WP-Systemen 100% ohne Überschuss-Speicherung 90% 80% Eigenverbrauchsanteil 70% 60% 50% 40% 30% 20% unsaniert Passivhaus 10% 0% HH+Wärmepumpe (WP) ohne Überschuss-Speicherung nur Haushaltsstrom (HH) PV-Systemgröße in kwp Einfamilienhaus, 127 m² mit Standort Berlin, Luft-Wasser-Wärmepumpe, 500l Kombispeicher Bedarfe: Haushaltsstrom: 3940 kwh/a, Heizwärme: 95 kwh/(m² a), TWW: 15,5 kwh/(m² a) Berechnungen: Tjarko Tjaden, HTW Berlin 15

16 Eigenverbrauchsanteile von PV-WP-Systemen 100% ohne mit Überschuss-Speicherung 90% 80% Eigenverbrauchsanteil 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% HH+WP+HS mit Speicherung bis 90 C HH+WP mit Speicherung bis 75 C HH+WP mit Speicherung bis 65 C HH+Wärmepumpe (WP) ohne Überschuss-Speicherung nur Haushaltsstrom (HH) PV-Systemgröße in kwp Einfamilienhaus, 127 m² mit Standort Berlin, Luft-Wasser-Wärmepumpe, 500l Kombispeicher Bedarfe: Haushaltsstrom: 3940 kwh/a, Heizwärme: 95 kwh/(m² a), TWW: 15,5 kwh/(m² a) Berechnungen: Tjarko Tjaden, HTW Berlin 16

17 Stromeinsparung durch Photovoltaiksysteme installierte Photovoltaikleistung 7 kw (ca. 50 m²) altes Haus 175 kwh/(m² a) Wärmepumpenstrom neues Haus 95 kwh/(m² a) Passivhaus 15 kwh/(m² a) 21% 32% 30% 79% 68% 70% Photovoltaik Netzbezug 33% Haushaltsstrom Einfamilienhaus: Nutzfläche 127 m², Standort Berlin, Luft-Wasser-Wärmepumpe, PV-System 7,2 kwp, Kombispeicher 500 l Haushaltsstrombedarf 3940 kwh/a, Trinkwasserwärmebedarf 15,5 kwh/(m² a) 17

18 Eigenverbrauchspotenziale bei Einfamilienhäusern PV-Leistung pro Haus kwp Batteriekapazität kwh Wärmespeicher l Eigenverbrauch % PV-Potenzial in Deutschland GWp

19 These II Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin Bereits jetzt kann die Photovoltaik Strom und Wärme preiswerter erzeugen als Anlagen mit fossilen Brennstoffen. Die Wärmepumpe ist dabei ein idealer Partner. Die Erzeugungsstrukturen werden sich daher rasant demokratisieren und dezentrale Eigenverbrauchsanlagen rechnen sich weltweit künftig auch ohne staatlich garantierte Einspeisevergütung. 19

20 Fazit Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin Für den Erhalt der Lebensgrundlagen künftiger Generationen brauchen wir eine Energierevolution mit 100% erneuerbaren Energien bis Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen sind auf diesem Weg die Tempomacher. Eigenverbrauchsanlagen können nicht nur in Deutschland eine demokratische Energierevolution einleiten Kämpfen wir dafür! 20

21 Helfen Sie mit, die Energierevolution gegen die bestehenden Widerstände durchzusetzen. Grafik: Michael Hüter Unsere Kinder werden es uns danken. 21

22 Zum Weiterlesen 22

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