Der Kampf ums Dach Wann ist das Heizen mit PV Strom sinnvoll?

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1 Der Kampf ums Dach Wann ist das Heizen mit PV Strom sinnvoll? Gerhard Valentin Sebastian Engelhardt Valentin Software GmbH Berlin 25. Symposium Thermische Solarenergie 7.Mai 2015

2 Photon 11/2011 Ausgeheizt Mit Photovoltaikanlagen lässt sich warmes Wasser jetzt günstiger erzeugen als mit Solarthermie. 2

3 Der PV Heater ist attraktiv, Er kann bis zu 75% Ihrer Energiekosten sparen 3

4 Agenda Einleitung/ Anlass Simulation von Versorgungsvarianten eines Standardgebäudes Energie- und CO² Bilanzen Energiegestehungskosten Schlussfolgerung 4

5 Standardgebäude Variante 1 Heizenergie: kwh/a TWWbedarf: 200 l/d Strombedarf: kwh/a 5

6 Standardgebäude mit PV Anlage PV Anlage: 5 kwp Variante 2 Eigenbedarf, Überschusseinspeisung ins öffentl. Netz Variante 3 Eigenbedarf, Überschuss in einen Heizstab. Nur bei vollem thermischen Speicher Überschusseinspeisung ins öffentl. Netz 6

7 Standardgebäude mit PV und Solarthermie Variante 4 PV Anlage: 3,6 kwp Eigenbedarf mit Überschusseinspeisung Th. Solaranlage: 8,4 m² (5,8 kw) 7

8 Varianten der Versorgungssysteme Variante 1: Referenzanlage mit Erdgas Brennwertkessel Variante 2: 5 kwp PV Anlage zusätzlich Variante 3: 5 kwp PV Anlage mit Heizstab Variante 4: 3,6 kwp PV Anlage + therm. Solaranlage 8

9 Variante 1:Referenzanlage mit Erdgas Brennwertkessel PV- Strom Kollektorkreis 9

10 Variante 2: 5 kwp PV Anlage zusätzlich 10

11 Variante 3: 5 kwp PV Anlage mit Heizstab Haushaltsstrom 11

12 Variante 4: 3,6 kwp PV Anlage + therm Solaranlage 12

13 Simulation 13

14 Simulationsergebnisse Energiebilanz CO ² Bilanz Energiekosten 14

15 Energiebilanz Endenergie: Wärme kwh Gasverbrauch Solarenergie Referenz PV 5kW PV mit Heizstab PV+Kollektor 15

16 Stromverbrauch, Strombezug und Stromeinspeisung kwh HH-Strom Strombezug Einspeisung Referenz PV 5kW PV mit Heizstab PV+Kollektor 16

17 17

18 18

19 2.500,00 Jährliche Kosten Standardgebäude + 5kW PVAnlage 2.000, , ,00 500, ,80 615,87 540, ,36 Gas Strombezug Einspeisung Kapitaldienst Gesamtkosten - Gas Strombezug Einspeisung Kapitaldienst Gesamtkosten (431,31) (500,00) (1.000,00) 19

20 2.200,00 jährliche Kosten Wärme + Strom 2.100, , , , , ,00 Referenz PV 5kW PV mit Heizstab PV+Kollektor 20

21 Schlussfolgerung I Sowohl beim CO2 Ausstoss als auch bei den jährlichen Kosten ist die Variante mit thermischer Solaranlage eindeutiger Sieger! Direktes Heizen mit PV Strom ist sowohl aus ökonomischen Gründen als auch aus ökologischen Gründen wenig sinnvoll. 21

22 Schlussfolgerung aus physikalischer Sicht Umwandlung von Strom in Niedertemperaturwärme ist und bleibt Vernichtung von Exergie Dies gilt auch für Strom, der durch Photovoltaik erzeugt wurde 22

23 Wann wird Heizen mit PV Strom sinnvoll? Wenn kein öffentlicher Strom mehr durch Atomkraftwerke oder Kohlekraftwerke erzeugt wird und.. Wenn PV Anlagen mit elektrischen Speichern ausgerüstet sind Wenn alle Verkehrsmittel auf erneuerbare Energien umgestellt sind, erst dann sollte überschüssiger Strom zur Frequenzstabilisierung in Wärme umgewandelt werden, 23

24 PV und Thermie- Gemeinsam sind wir stark! 24

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