PV Strom verheizen gleich teuer wie Wärmepumpe betreiben!!!!

  • Hallo zusammen


    Seit letztem Sommer verheizen wir PV Strom im Boiler, damit unsere Wärmepumpe für die WW Produktion nicht mehr mit hohen Vorlauftemperaturen ‚gequält‘ werden muss. Ich verspreche mir davon eine längere Lebensdauer des Verdichters weil dieser im reinen Heizbetrieb thermisch deutlich weniger belastet wird. Dazu verwenden wir nur die Überschüsse unserer 6.9 kWp Anlage welche dazu ausser im Dezember völlig ausreichen. Nur bei Regenwetter muss die Pumpe nach zwei oder drei Tagen anspringen, damit wir weiter warm Duschen können. Damit erreichen wir einen Eigenverbrauch über das Jahr von 40%.


    Im Zusammenhang mit dem Thread „PV-Strom verheizen“ habe ich mal eine überschlagmässige Rechnung gemacht, ob sich in der Übergangszeit (Ende Februar – Mitte Mai, Ende September bis November, wo noch nennenswerte PV Überschüsse vorhanden sind) auch die Verheizung der restlichen Überschüsse in den Heizkreispuffer rechnen würden. Mein Bauchgefühl sagte eher nein, denn unsere Wärmepumpe arbeitet ja mit einer Arbeitszahl von 4.70 (WP mit Erdwärmesonde).


    Doch die Rechnung zeigte, dass sich - kostenmässig betrachtet - auch das Verheizen von Überschüssen in den Heizkreis gegenüber der Einspeisung lohnt. Wir bezahlen im Hochtarif (tagsüber, alles in CHF) 0.22 pro kWh bezogenen Strom und erhalten 0.098 pro eingespeiste kWh PV Strom. Der Heizwärmebedarf liegt bei 12‘000 kWh pro Jahr (inkl. Warmwasser). Für die Lebensdauer der Pumpe nehmen wir mal 20 Jahre an, der Ersatz wird dannzumal mit 10‘000.- angenommen (basierend auf den heutigen Kosten).


    Die Kosten für eine kWh Wärme betragen damit 0.0416 (WP Abschreiber) + 0.0468 (Strombezugskosten) = 0.088 pro kWh Heizwärme.
    Dies entspricht auf den Punkt genau den Gestehungskosten unserer 6.9 kWp PV Anlage.


    Wieso sollte es eigentlich unter diesen Bedingungen keinen Sinn machen, die PV Überschüsse zu verheizen und damit während 8-9 Monaten das Netz so gut wie komplett vom ungeliebten ‚Flatterstrom‘ zu entlasten?
    Nebenbei würde der Eigenverbrauch auf ganze Jahr hinaus betrachtet von 40% auf etwas über 60% steigen. Diese Steigerung wird lediglich mit der Installation eines Heizelementes im Pufferspeicher erkauft. Das Steuergerät für die stufenlose Ansteuerung liegt in Form eines PowerDog vor. Lediglich für die automatische Sollwertumschaltung vom Steuergerät für die Boilerheizung auf das Steuergerät für die Pufferbeheizung muss noch eine einfache Lösung gefunden werden (was nicht allzu schwierig sein wird, habe da schon Ideen).


    Wie steht Ihr zum Verheizen der PV Überschüsse unter solchen Bedingungen?


    Gruss, Mege

    10.35 kWp / Süd / 18° Dachneigung / Fronius Symo 7.0-3-M / Kostal Piko 5.5
    PowerDog als Energie-Manager u.a. für EV-Optimierung der Erdsonden-Wärmepumpe.
    Liebäugle seit längerem mit einem Speicher, habe aber noch immer nichts wirklich gescheites gefunden.

  • Deine Abschreibung für die WP ist praktisch unabhängig von de WP-Betriebsstunden, damit fallen diese Kosten bei der Berechnung der Differenzkosten in meinen Augen heraus.


    Die preiswerteste Lösung ist deshalb, PV-Strom über WP laufen zu lassen.

  • Zitat

    Deine Abschreibung für die WP ist praktisch unabhängig von den WP-Betriebsstunden, damit fallen diese Kosten bei der Berechnung der Differenzkosten in meinen Augen heraus.


    Da bin ich nicht ganz gleicher Meinung. Die WP ist eine kältetechnische Maschine bei welcher das teuerste Element, der Verdichter, recht hohen Belastungen und damit auch Verschleiss / Alterung unterliegt. Der Installateur sagte mir damals geradeheraus, dass er mir die maximale Vorlauftemperatur bei der Warmwasserproduktion heruntersetzen werde, weil die Werkseinstellung von 65°C das Gerät weit über Gebühr belasten würde. Weniger Betriebsstunden pro Jahr sollten daher die Nutzungsdauer eher erhöhen (altersbedingte Ausfälle der Steuerung nicht berücksichtigt).


    Ansosnten bin ich ganz Deiner Meinung: Da die PV Erzeugung in der Heizphase bei weitem nicht ausreicht, muss natürlich immer zuerst die WP mit PV Strom laufen. Die arbeitet jedoch taktweise (eine Zeiteinheit ein, drei Zeiteinheiten aus) und so wie es aussieht,ist das Verheizen der Überschüsse zwischen den Arbeitstakten lohnender als die Einspeisung.


    Gruss, Mege

    10.35 kWp / Süd / 18° Dachneigung / Fronius Symo 7.0-3-M / Kostal Piko 5.5
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  • Für mich nicht ganz nachvollziehbar ist, warum Du die WP auf 65° für die WW-Bereitung stellen willst, bei mir sind das 50°, sprich die Temperatur im Puffer steigt auf maximal 55°.
    Je höher die Differenz zwischen Medium und angestrebter Heizungswassertemperatur, desto geringer wird der Wirkungsgrad der WP, schon allein das ist Grund genug, um nicht unnötig heißes Wasser produzieren zu wollen.
    Die Belastung der WP ist sicher ein weiterer Punkt, hier ist allerdings auch anzustreben, die WP möglichst wenigen Startzyklen zu unterwerfen, mit einem entsprechend großen Puffer allerdings nicht wirklich ein Problem.


    Eine weitere Frage ist, wie viele kw Wärme produziert Deine WP aus einer kwh Strom unter Deinen Bedingungen?
    Bei mir bezieht die WP das Wärmeträgermedium von meiner Solarthermieanlage. Dabei habe ich festgestellt, dass unter meinen Verhältnissen (die in Sachen Stromkosten und Einspeisevergütung von Deinen erheblich abweichen) z.B. bei einer Mediumstemperatur von unter 25°C es für mich preisgünstiger ist, mit Öl zu heizen (zum aktuellen Ölpreis), da bei Mediumstemperaturen unter 25° C der reale Wirkungsgrad zu schlecht wird - zumindest ergibt sich das aufgrund der Zahlen, die ich dem Stromzähler vor der WP und dem Wärmemengenzähler von Vor- und Rücklauf der WP entnehmen kann.
    Die theoretischen Werte auf dem Papier, und die real von mir gemessenen Werte sind nicht identisch.


    Grüße
    SOD

  • Zitat

    Für mich nicht ganz nachvollziehbar ist, warum Du die WP auf 65° für die WW-Bereitung stellen willst, bei mir sind das 50°, sprich die Temperatur im Puffer steigt auf maximal 55°.


    Habe ich auch nicht aus genau diesem Grund. Wir haben von Anfang an 47°C eingestellt. Es ging dabei um die Werkseinstellung, welche bei der Installation nach unten geschraubt wurde.


    Zitat

    Eine weitere Frage ist, wie viele kw Wärme produziert Deine WP aus einer kwh Strom unter Deinen Bedingungen?


    Die in der Praxis ermittelte Jahresarbeitszahl 2 (JAZ2) liegt bei 4.70 heisst, über das Jahr verteilt werden 4.7 kWh Wärme aus 1 kWh Strom produziert. WW in der Regel mit einer AZ 3.1 produziert, Heizwärme mit einer AZ zwischen 4.4 und 5.3 bei Erdsondenvorlauftemperaturen (Mediumstemperatur) zwischen 9 und 14 Grad (Abhängig von Jahreszeit / Sondenbelastung).



    Gruss, Mege

    10.35 kWp / Süd / 18° Dachneigung / Fronius Symo 7.0-3-M / Kostal Piko 5.5
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    Liebäugle seit längerem mit einem Speicher, habe aber noch immer nichts wirklich gescheites gefunden.

  • Mein Cop ist m.W. mit 4,6 angegeben, in der Praxis kann ich leider mit den von Dir genannten Werten bei Weitem nicht mithalten, ansonsten würde sich natürlich die WP bei mir auch unter 25° C rechnen.
    Wenn die von Dir genannten Zahlen tatsächlich zutreffen, rechnet sich eine Einspeisung nur dann, wenn Du keine Wärme benötigst.
    Das Proplem ist allerdings, dass bei dem ja sehr häufig nebligen oder bewölkten Wetter, ausgerechnet zur Heizperiode (ansonsten würde ich ja auch die WP nicht benötigen, sondern die Wärme aus der ST direkt über Wärmetauscher zur WW-Bereitung/Heizung nutzen) der selbst prduzierte Strom in kwh meist niedriger liegt, als der Verbrauch der WP in kwh.
    Bei mir ein Problem, bei den deutlich niedrigeren Strombezugskosten bei Dir, und wohl nicht geringeren sonstigen Brennstoffkosten bei Dir, offensichtlich nicht so gewichtig.


    Wenn ich Heizwärme mit mindestens 4 produziere, dann würde das bedeuten, dass 2,5 kwh einem Liter Öl entsprechen.
    Selbst bei vollem Strombezug wäre das dann bei Dir wohl billiger, als mit Öl, vielleicht sogar Gas, zu heizen.


    Den Titel verstehe ich allerdings nicht, denn wenn ich aus einer kwh Strom 4 kwh Wärme produzieren kann, dan würde das ja implizieren, dass die Abnutzung der WP dem Zugewinn von 3 kwh Wärme entspricht - was ich für extrem unplausibel halte.
    Allerdings weiß ich natürlich nicht, wie teuer bei Dir eine Reparatur kommen würde, und wie verschleißanfällig Deine WP ist.. Wenn sich das aber nicht rechnen sollte, dann wäre die Anschaffung der WP ein Fehler gewesen. Denn wie alles geht auch eine WP mit der Zeit auch bei Nichtbenutzung kaputt. Hinzu kommen die Kosten für das angelegte Kapital für WP und die Einbaukosten.


    Stom zu verheizen rechnet sich m.E. selbst bei Dir nur dann, wenn Du mehr als 25 % (unter dem Vorbehalt, dass Du tatsächlich aus einer kwh Strom 4 kwh Wärme mit der WP produzierst) PV-Strom in kwh produzierst, als du Wärme für Heizung und WW-Bereitung benötigst, dürfte also in erster Linie im Sommer der Fall sein.
    Und vermutlich selbst dann nur, wenn die Stromaufnahme der WP über der aktuellen Produktion Deiner PV-Anlage liegt.


    Grüße
    SOD

  • Mege,
    ich denke, dass deine Überlegungen korrekt sind, wobei aber die Annahme eines COPs von 4,7 wohl nicht korrekt ist.


    Wenn ich es richtig verstehe, hast du einen Pufferspeicher für die Heizung und einen Boiler für WW?


    Wie groß sind denn die jeweiligen Speicher und welche Soll-Temperaturen soll denn der Pufferspeicher haben?


    Was die Erwärmung des Boilers anbetrifft, muss die WP mindestens 50-55°C erzeugen, damit du eine Boilertemperatur von 47°C erreichst. Da bekommst du keinen COP von 4,7 sondern vielleicht 2,5 bis 3, wenn überhaupt. Außerdem besteht für die WW die Gefahr der Taktung und ich vermute mal, dass Verschleiß einer WW wesentlich stärker von der Anzahl der Anläufe als der Dauer des Dauerbetriebes abhängt.


    Das kann sich also schon rechnen, den Boiler mit PV aufzuladen.

  • Zitat

    Wenn die von Dir genannten Zahlen tatsächlich zutreffen, rechnet sich eine Einspeisung nur dann, wenn Du keine Wärme benötigst.


    Ja, die Zahlen stimmen. Die Werte werden mit geeichten Wärme- und Stromzählern gemessen und liegen tatsächlich bei 4.7kWh Wärme pro kWh Strom.


    Zitat

    Das Problem ist allerdings, dass bei dem ja sehr häufig nebligen oder bewölkten Wetter, ausgerechnet zur Heizperiode der selbst prduzierte Strom in kwh meist niedriger liegt, als der Verbrauch der WP in kwh


    Ja stimmt auch bei mir, trotzdem gibt es über den Tag gerechnet fast immer Überschüsse. Der Leitgedanken ist nun, diese einfach in den Puffer zu heizen anstelle einzuspeisen. Die WP wird damit schon etwas konkurriert, aber wenn ja 5-10 kWh tagsüber zusäzlich reingehen, dann spare ich einen bis maximal 2 Einschalttakte der Pumpe welche wegfallen.


    Zitat

    Den Titel verstehe ich allerdings nicht, denn wenn ich aus einer kwh Strom 4 kwh Wärme produzieren kann, dann würde das ja implizieren, dass die Abnutzung der WP dem Zugewinn von 3 kwh Wärme entspricht - was ich für extrem unplausibel halte.


    Tatsächlich sind gut ausgelegte Erdwärmepumpen sogar noch effizienter. Ich erzeuge mit 1 kWh Strom tatsächlich 4.7 kWh Wärme. Der Zugewinn ist also 3.7 kWh.


    Zitat

    Allerdings weiß ich natürlich nicht, wie teuer bei Dir eine Reparatur kommen würde, und wie verschleißanfällig Deine WP ist.. Wenn sich das aber nicht rechnen sollte, dann wäre die Anschaffung der WP ein Fehler gewesen. Denn wie alles geht auch eine WP mit der Zeit auch bei Nichtbenutzung kaputt. Hinzu kommen die Kosten für das angelegte Kapital für WP und die Einbaukosten.


    Ich spreche ja nicht von Nichtbenutzung sondern geringfügig reduzierter Nutzung. Es geht mir darum festzustellen, dass es sich lohnt, die geringen Überschüsse im Winter in den Puffer zu heizen anstelle einzuspeisen und dass dies zu meinem Erstaunen sogar kostenmässig mit dem Betrie einer effizienten WP konkurrieren kann. Ohne Netzstrom kommt die WP Anlage allerdings auf keinen Fall aus, da kann die PV Anlage noch so gross sein. No Sun, no Fun (weil einem dann der Hintern abfriert). Es geht auch nicht darum, die Pumpe stillzulegen, sondern darum, den überschüssigen Strom nicht an das EVU zu verschenken. Die Alternative wäre ein Akku, welcher zwischen den Takten den Strom akkumuliert und dann über die Pumpe in Wärme verwandelt wird. Das ist aber bekanntermassen sehr teuer (gerechnete 0.80 Stromkosten aus Akku / AZ2 4.7 --> alleine nur schon Energiekosten von 0.17 pro kWh Wärme + Anlagenabschreiber). Es lohnt sich also eher die Anlage zu Vergrössern als einen Speicher zu beschaffen.


    Eine Akkuspeicherung muss aber gemäss meinen überschlagmässigen Rechnungen gar nicht gemacht werden, weil die Wärmeerzeugung mit eingekauftem Strom selbst über die effiziente Anlage teuer ist als PV Strom direkt zu verheizen. Soweit als möglich werden die kWh PV-Strom aber schon durch die Pumpe laufen gelassen, weil der Zugewinn noch höher ist. Weil die Pumpe aber nur Ein/Aus kennt, gibt es bei Sonnenschein trotzdem Überschüsse. Ich denke, nach Betrachtung des Diagramms wird Dir der Ansatz klar. Es ist gut zu erkennen ist, dass ab 12'30 der Pufferspeicher bereits als thermischer Speicher genutzt wird und dann die erzeugte Wärmemenge noch lange in die Zeit ohne PV Erzuegung hinein ausreicht.


    Gruss, Mege

    Bilder

    10.35 kWp / Süd / 18° Dachneigung / Fronius Symo 7.0-3-M / Kostal Piko 5.5
    PowerDog als Energie-Manager u.a. für EV-Optimierung der Erdsonden-Wärmepumpe.
    Liebäugle seit längerem mit einem Speicher, habe aber noch immer nichts wirklich gescheites gefunden.

  • Zitat von Mege66

    Da bin ich nicht ganz gleicher Meinung. Die WP ist eine kältetechnische Maschine bei welcher das teuerste Element, der Verdichter, recht hohen Belastungen und damit auch Verschleiss / Alterung unterliegt. Der Installateur sagte mir damals geradeheraus, dass er mir die maximale Vorlauftemperatur bei der Warmwasserproduktion heruntersetzen werde, weil die Werkseinstellung von 65°C das Gerät weit über Gebühr belasten würde. Weniger Betriebsstunden pro Jahr sollten daher die Nutzungsdauer eher erhöhen (altersbedingte Ausfälle der Steuerung nicht berücksichtigt).


    Ansosnten bin ich ganz Deiner Meinung: Da die PV Erzeugung in der Heizphase bei weitem nicht ausreicht, muss natürlich immer zuerst die WP mit PV Strom laufen. Die arbeitet jedoch taktweise (eine Zeiteinheit ein, drei Zeiteinheiten aus) und so wie es aussieht,ist das Verheizen der Überschüsse zwischen den Arbeitstakten lohnender als die Einspeisung.


    Gruss, Mege


    Bitte schau dir doch mal die Betriebsstunden einer gut ausgelegten WP an, du bist im Bereich 1500-2000 h im Jahr, ob du davon an ein paar Tagen einige Stunden einsparst, ändert nichts, WW ist 0.5-1 Stunden pro Tag, Heizbetrieb ist etwas länger, aber bei niedriger VL-Temperatur.


    Die intereessantere Frage ist, warum 65 °C für WW? Bei mir reichen 50 °C massig.

  • Zitat

    Bitte schau dir doch mal die Betriebsstunden einer gut ausgelegten WP an, du bist im Bereich 1500-2000 h im Jahr, ob du davon an ein paar Tagen einige Stunden einsparst, ändert nichts, WW ist 0.5-1 Stunden pro Tag, Heizbetrieb ist etwas länger, aber bei niedriger VL-Temperatur.


    Alles richtig. Wir sind am unteren Ende des Laufzeitbereiches, weil die nächst kleinere Pumpe vermeindlich zu klein war.


    Ich glaube, ich muss mich anders formuliert ausdrücken. Die Kernaussage lautet: PV Strom ist heutzutage dermassen günstig geworden (auch bei teueren Anlagen wie meiner), dass es sich finanziell NICHT lohnt, Überschüsse an das EVU abzutreten. Es ist lukrativer, die Überschüsse ganzjährig zuerst in den Boiler, und wenn dieser aufgeheizt ist und noch etwas Sonneneinstrahlung übrig bleibt, während der Heizphase auch die verbleibenden Überschüsse in den Speicher zu fahren. Eine WP kann da kostenmässig nicht mehr mithalten (andere Wärmeerzeuger ausser Holz kommen für mich aus ideologischen Gründen nicht mehr in Frage). Und bevor reklamiert wird: Die Pumpe wird ausschliesslich mit teurem Wasserkraftstrom aus lokaler Produktion betrieben.


    Wenn sich dies bei meinen Tarifen lohnt (im Vergleich zu D billige Bezugskosten für Strom, teure Schweizer Gestehungskosten für den PV Strom), dann wird sich dies in vielen anderen Fällen auch lohnen (= finanziell interessanter sein als Rücklieferung) und entlastet die Pumpe und Erdsonde. Wobei das letztere sogar tendenziell zu eher noch besseren Arbeitszahlen führt, weil die Sonde geringfügig entlastet wird. Quasi eine Win - Win - Win Situation also (ausser für das EVU).


    Zitat

    Die interessantere Frage ist, warum 65 °C für WW? Bei mir reichen 50 °C massig.


    Völlig richtig. Deswegen schreib ich es gerne ein weiteres Mal :wink: : die WW Erzeugung ist bei uns auf 47°C eingestellt (und nicht 65°C). Die Einstellung AB WERK war mal auf 65°C eingestellt (Default).


    Gruss, Mege

    10.35 kWp / Süd / 18° Dachneigung / Fronius Symo 7.0-3-M / Kostal Piko 5.5
    PowerDog als Energie-Manager u.a. für EV-Optimierung der Erdsonden-Wärmepumpe.
    Liebäugle seit längerem mit einem Speicher, habe aber noch immer nichts wirklich gescheites gefunden.