Photovoltaik, Speicher und Wärmepumpe ein starkes Team. Sven Kersten, Wärmepumpen-Marktplatz NRW der EnergieAgentur.NRW

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1 Photovoltaik, Speicher und Wärmepumpe ein starkes Team Sven Kersten, Wärmepumpen-Marktplatz NRW der EnergieAgentur.NRW Inhalt: A: Einführung B: Funktion Wärmepumpe C: Funktion Photovoltaik D: Förderung E: Modulierende Wärmepumpen F: Speichermöglichkeiten von PV-Strom G: Weitere Informationen Folie 2 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 1

2 Inhalt: A: Einführung B: Funktion Wärmepumpe C: Funktion Photovoltaik D: Förderung E: Modulierende Wärmepumpen F: Speichermöglichkeiten von PV-Strom G: Weitere Informationen Folie 3 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten ggf. Aktionslogo Die Aufgaben der Die EnergieAgentur.NRW fungiert im Auftrag der Landesregierung NRW als operative Plattform für Unternehmen und Institutionen in NRW mit breiter Kompetenz im Energiebereich: von der Energieforschung, der technischen Entwicklung, Demonstration und Markteinführung über die Energieberatung bis hin zur beruflichen Weiterbildung. Die EnergieAgentur.NRW steht in NRW als zentraler Ansprechpartner in allen Fragen rund um das Thema Energie zur Verfügung. Im Sinne der Clusterpolitik konzentrieren sich die Aktivitäten in Netzwerken für Unternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtungen darauf, Innovationsprozesse zu forcieren, Kooperationen anzubahnen sowie Markteinführungen von innovativen Produkten national und international zu beschleunigen. Folie 4 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 2

3 ggf. Aktionslogo Zusammensetzung Wärmepumpen-Marktplatz NRW: Folie 5 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Absatzzahlen von Wärmepumpen in Betrieb: Deutschland NRW bis ,0 Mio Wärmepumpen in Deutschland Wärmepumpen in NRW (Quelle: BWP) Folie 6 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 3

4 Kampagne Photovoltaik NRW Die Kampagne Photovoltaik NRW - Solarstrom für Nordrhein-Westfalen informiert über die klimafreundliche Art der Stromerzeugung aus Sonnenlicht. Solarstrom hat sich in den letzten Jahren zu einer wichtigen Säule des Energiemixes der Zukunft entwickelt. Vorteile: Klimafreundlichkeit; große Akzeptanz in der Bevölkerung; wirtschaftlich interessant: Unabhängigkeit von steigenden Strompreisen; Dezentralität: Entlastung der Stromnetze Deutschland ist ein wichtiger PV-Markt mit weiterhin großem Ausbaupotenzial. Intelligente Anwendungsmöglichkeiten: Speicher, Wärmepumpe, Elektromobilität Photovoltaik lohnt sich: für die Energiewende und für den Anlangenbesitzer. Folie 7 Photovoltaik: Aktuelle Zahlen Deutschland ist mit einer installierten Leistung von mehr als 31 Gigawattpeak der weltweit größte Photovoltaikmarkt produzierten Solarstrom-Anlagen, davon in NRW, rd GWh klimafreundlichen Strom und deckten so, rein rechnerisch, den Strombedarf von 8 Mio. Haushalten. Betrachtet man die installierte Leistung, so liegt die Photovoltaik seit Mitte 2012 an der Spitze aller Stromerzeugungstechniken, knapp vor der Windkraft. NRW (ca. 3,4 GWp) liegt dabei hinter Bayern (ca. 9,3 GWp) und Baden-Württemberg (ca. 4,3 GWp) auf dem 3. Platz. Solarstrom-Anlagen produzieren weltweit aktuell in etwa die gleiche Strommenge wie 20 Kernkraftwerke. Folie 8 4

5 Inhalt: A: Einführung B: Funktion Wärmepumpe C: Funktion Photovoltaik D: Förderung E: Modulierende Wärmepumpen F: Speichermöglichkeiten von PV-Strom G: Weitere Informationen Folie 9 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Kältemittel: "Fluid, das zur Wärmeübertragung in einer Kälteanlage eingesetzt wird, und das bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck Wärme aufnimmt und bei höherer Temperatur und höherem Druck Wärme abgibt, wobei üblicherweise Zustandsänderungen des Fluids erfolgen." (Quelle: DIN EN Abs ) Siedetemperatur verschiedener Kältemittel: Ammoniak = -33,0 C bei 1,00 bar Kohlenwasserstoffe = -26,3 C bei 1,00 bar Folie 10 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 5

6 Funktionsweise einer Wärmepumpe Umweltwärme Heizwärme Folie 11 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Welche Wärmequellen können genutzt werden - Außenluft - Abluft (Lüftung, Entfeuchtung, Schwimmbad, ) - Grundwasser - Oberflächenwasser (Seen, Flüsse, ) - Erdwärme - Erdwärmesonde - horizontale und vertikale Flächenkollektor, Spiralkollektoren, Energiezaun - thermisch aktivierte Fundamente/Bohrpfähle - Abwärme von industriellen Anlagen und Prozessen - Abwasserwärmerückgewinnung (AWRG) Folie 12 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 6

7 Brauchwasser-Wärmepumpen - Erwärmung von 250 bis 300l Brauchwasser auf 45 bis 65 C - Als Energiequelle wird Außen- oder Raumluft genutzt - Integration in Lüftungsanlage möglich - Anschlussleistung ca. 500 W - Steigerung des Eigenverbrauchs auf mehr als 30% möglich - Aus 1 kw Strom werden 3 kw Wärme Folie 13 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Brauchwasser-Wärmepumpen Photovoltaik- Komplettsystem mit 16 Modulen und einer Gesamtleistung von 3 kwp Speziell abgestimmte Regelung Warmwasser- Wärmepumpe wird in sonnenreichen Stunden betrieben und lädt Speicher Gedämmter 300 l Speicher liefert auch Nachts und an sonnenarmen Tagen warmes Wasser Höhere Einspeisevergütung da der Eigenverbrauch über 30% liegt Quelle: Dimplex und Centrosolar Folie 14 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 7

8 Inhalt: A: Einführung B: Funktion Wärmepumpe C: Funktion Photovoltaik D: Förderung E: Modulierende Wärmepumpen F: Speichermöglichkeiten von PV-Strom G: Weitere Informationen Folie 15 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Von der Sonne verwöhnt Fläche von 80x80 km 2 könnte theoretisch deutschen Strombedarf decken! Aus Vortrag: Woche der Sonne c/o Bundesverband Solarwirtschaft Folie 16 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 8

9 Komponenten einer Solarstromanlage Solarzelle monokristallines oder polykristallines Silizium (Wafer basiert) amorphes Silizium Andere Halbleitermaterialien (CdTe, CIS, ) Quelle: Kyocera Aus Vortrag: Woche der Sonne c/o Bundesverband Solarwirtschaft Folie 17 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Komponenten einer Solarstromanlage Image: Sharp Aus Vortrag: Woche der Sonne c/o Bundesverband Solarwirtschaft Folie 18 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 9

10 Komponenten einer Solarstromanlage Funktionsprinzip Solarzelle hauchdünne Silizium-Scheibe (0,3 mm) 2 Schichten mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften: +-Pol und -Pol (Dotierung mit Fremdstoffen ermöglicht Leitfähigkeit) Leiterbahnen leiten den Strom ab zum Wechselrichter Folie 19 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Komponenten einer Solarstromanlage Image: Sharp Image: Sharp Image: Kyocera Image: Kyocera Solarmodul besteht aus Vielzahl von Solarzellen Unterschiedliche Leistungen (Tendenz zu größeren Modulen) hagel-, sturm-, regen- und frostbeständige Verarbeitung Lebensdauer ca. 30 Jahre Leistungsgarantien Hersteller bis zu 25 Jahre Komponenten recyclebar Aus Vortrag: Woche der Sonne c/o Bundesverband Solarwirtschaft Folie 20 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 10

11 Komponenten einer Solarstromanlage Wechselrichter Elektronisches Bauteil, wandelt solaren Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom Hohe Wirkungsgrade möglich (z.t > 95 %) Lebensdauer ca Jahre Quelle: Kostal Solar Leistungsgarantien Hersteller bis zu 10 Jahre Quelle: SMA Solar Technology AG Aus Vortrag: Woche der Sonne c/o Bundesverband Solarwirtschaft Folie 21 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Komponenten einer Solarstromanlage Einspeisezähler Erfasst den erzeugten Solarstrom zur Abrechnung mit dem Netzbetreiber Jede Kilowattsunde Solarstrom wird über 20 Jahre zu garantiertem Festpreis vergütet Eigenverbrauchszähler Erfasst den selbst verbrauchten Solarstrom zur Abrechnung mit dem Netzbetreiber Aus Vortrag: Woche der Sonne c/o Bundesverband Solarwirtschaft Folie 22 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 11

12 Hinweise zur Auswahl des Standortes Richtige Ausrichtung und Neigung der Anlage Hinterlüftung beachten Quelle: Quelle: BSW-Solar BSW-Solar Setzen Sie bei der Montage auf einen Fachbetrieb, Eigenmontage ist nicht sinnvoll. Verschattungsfreie Flächen: Bäume, Kamine, Dachgauben, Leitungen, Nachbargebäude etc. berücksichtigen Folie 23 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Dachneigung und Ausrichtung Optimaler Ertrag bei Südausrichtung und Dachneigung Aus Vortrag: Woche der Sonne c/o Bundesverband Solarwirtschaft Folie 24 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 12

13 Solardachkataster Folie 25 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Inhalt: A: Einführung B: Funktion Wärmepumpe C: Funktion Photovoltaik D: Förderung E: Modulierende Wärmepumpen F: Speichermöglichkeiten von PV-Strom G: Weitere Informationen Folie 26 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 13

14 Förderung Folie 27 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Folie 28 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 14

15 Folie 29 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Folie 30 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 15

16 Einspeisemanagement Folie 31 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Folie 32 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 16

17 Vergütung bei Anlage bis 10 kwp = 0,17 EUR/kWh Strombezugspreis z.z bei 0,25 bis 0,28 EUR/kWh Also besser Strom selber verbrauchen!!! Folie 33 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Inhalt: A: Einführung B: Funktion Wärmepumpe C: Funktion Photovoltaik D: Förderung E: Modulierende Wärmepumpen F: Speichermöglichkeiten von PV-Strom G: Weitere Informationen Folie 34 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 17

18 ggf. Aktionslogo Überschlägige Heizlastberechnung Temp.- Summe Unterschied Fläche U-Wert Verluste 1K -10 C Heizlast bei -10 C Heizlast bei -7 C Heizlast bei 2 C Heizlast bei 7 C Heizlast bei 15 C Außenhülle 158,04 1,63 257, , , , , ,03 Fenster 17,48 2,5 43, , ,90 786,60 568,10 218,50 Tür 3,08 2,5 7, ,00 207,90 138,60 100,10 38,50 Kellerdecke 88 1,02 89, ,60 897,60 897,60 897,60 179,52 oberste Geschossdecke 88 0,23 20, ,80 546,48 364,32 263,12 101,20 Heizlast: 10572, , , , ,75 Heizlast pro Raum für Auslegung Heizflächen notwendig! Folie 35 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Modulierende Sole/Wasser-Wärmepumpe Quelle: Viessmann Folie 36 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 18

19 Modulierende Luft/Wasser-Wärmepumpe Quelle: Viessmann Folie 37 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Modulierende Luft/Wasser-Wärmepumpe mit PV Anschlussleistung Kompressor: W W Quelle: Heliotherm Folie 38 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 19

20 Modulierende Luft/Wasser-Wärmepumpe mit PV Quelle: Schüco Folie 39 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Pakete Wärmepumpe und PV am Markt Quelle: Waterkotte Folie 40 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 20

21 Inhalt: A: Einführung B: Funktion Wärmepumpe C: Funktion Photovoltaik D: Förderung E: Modulierende Wärmepumpen F: Speichermöglichkeiten von PV-Strom G: Weitere Informationen Folie 41 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Intelligente Steuerung verbindet WP und PV Photovoltaikmodule 5 kwp Intelligente Steuerung Wärmepumpe und Verbraucher 8-10 kw Öffentliches Netz Akku 2,5 bis 5 kwh Folie 42 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 21

22 Folie 43 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Folie 44 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 22

23 Folie 45 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Speicherlösungen Folie 46 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 23

24 Inhalt: A: Einführung B: Funktion Wärmepumpe C: Funktion Photovoltaik D: Förderung E: Modulierende Wärmepumpen F: Speichermöglichkeiten von PV-Strom G: Weitere Informationen Folie 47 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten Weitere Informationen: Förderübersicht Veranstaltungen Marktführer Wärmepumpen Planungsleitfaden Wärmepumpen (Architekten und Ingenieure) Wärmepumpen-Leitfaden für die Wohnungswirtschaft Planungsleitfaden Erdwärmesonden Folie 48 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 24

25 ggf. Aktionslogo Wärmepumpenwochen vom bis Fachkongress Zukunftsenergien am in Essen Folie 49 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten ggf. Aktionslogo Ausblick Direkte Kopplung Wärmepumpe und Photovoltaik Eigenverbrauch >30% bis 50 % ist kein Problem Speicherung von überschüssigem Strom in Wärmespeichern oder Akkumulatoren möglich Geringe Anschlussleistung bei modulierenden Wärmepumpen Intelligente Steuerung kann mit anderen Speichern kommunizieren Elektroauto kann geladen und als Speicher integriert werden Folie 50 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 25

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Sven Kersten Leiter Wärmepumpen-Marktplatz NRW EnergieAgentur.NRW Roßstraße Düsseldorf Telefon: 0211 / Internet: Folie 51 Vortragsreihe Bauen und Sanieren auf der Baumesse im A2 Forum am in Rheda-Wiedenbrück Dipl.-Ing. (FH) Sven Kersten 26

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