Hallo liebe Photovoltaik und Wärmepumpen-Freunde
Fragen wie die ‚Sinnvollen Grösse einer PV-Anlage in Zusammenhang mit dem Einsatz einer Wärmepumpe‘ oder ‚Wie gross ist der Anteil PV Strom am WP Gesamtverbrauch‘ taucht hier im Forum immer wieder mal auf. Zum Teil kann man den Threads Werte entnehmen ohne genauer zu wissen, unter welchen Bedingungen diese ermittelt wurden. Sofern diese von Anbietern stammen, kann man wohl davon ausgehen, dass diese eher unter idealen Bedingungen ermittelt wurden. Doch wie sieht es unter realistischen Wetterbedingungen aus, wenn auch mal Nebel oder Regenwolken die Einstrahlung reduzieren? Aus diesem Grund habe ich mich dazu entschlossen, diesen Winter über hier meine Erfahrungswerte reinzustellen.
Kurzer Beschrieb der eingesetzten Haustechnik:
a) Auf dem Dach ist eine 10.35 kWp Photovoltaikanlage installiert. Diese hat im vergangenen Betriebsjahr über 1140 kWh/kWp erzeugt hat.
b) Die nicht modulierend, sondern taktweise arbeitende Sole-Wasser Wärmepumpe hat 8 kW Nennleistung und hängt an einer Erdsonde mit 180m Länge. Die Soletemperatur liegt über der Auslegungsnorm und beträgt je nach Belastung 8-13°C was zu guten Arbeitszahlen führt. Die Wärmeabgabe erfolgt immer in einen Pufferspeicher und von dort aus über den Heizkreis an die Konvektoren in den einzelne Räumen (es gibt keine Fussbodenheizung im Haus).
c) Über einen Energiemanager werden zwei Funktionen zur Maximierung des Eigenverbrauches der Wärmepumpe gesteuert. Erstens heizt die Wärmepumpe bei genügend PV Leistung den 800 Liter Pufferspeicher am frühen Nachmittag auf 48°C hoch um PV Strom in Form von Wärme für die Abendstunden zu speichern. Zweitens wird die Vorlauftemperatur des Heizkreises um etwa 2°C angehoben solange die PV Anlage mehr als 2kW liefert, wodurch die auf der Nordseite liegenden Zimmer tagsüber etwas höher aufgeheizt werden als notwendig. Es wird keine Nachtabsenkung gemacht.
d) Das Warmwasser wird primär mittels Verheizen von PV Strom auf 62°C gehalten. Wenn die PV Erträge nicht ausreichen um den 600 Liter fassenden Boiler aufzuheizen, dann springt die WP ein und heizt den Boiler auf maximal 47°C auf. Aufgrund des Boiler Volumens tritt dieser Fall aber nur wenige mal pro Jahr ein.
Die unten stehenden prozentualen Angaben berechnen sich aus dem Vergleich von Wärmepumpenverbrauch und dem zeitgleich stattfindenden Netzbezug. Wenn also die Wärmepumpe 2 kWh Strom verbraucht und im gleichen Zeitraum 0.8 kWh Netzstrom bezogen wird, dann bedeutet dies einen PV-Stromanteil von 1.2 kWh was genau 60% entspricht. Würde der WP Stromverbrauch mit der zeitgleichen Erzeugung verglich, dann läge der Anteil PV Strom sicherlich höher. Diese Betrachtung entspricht jedoch nicht der Realität, da die meisten Haushaltsgeräte bei zeitgleich laufender Wärmepumpe nicht abgeschaltet werden (z.B. Kochfeld, Backofen, Steamer etc). Nur die Warmwasserzeugung wird dann bis auf null zurückgefahren, da sie nicht zeitkritisch ist.
Die monatlichen Verbrauchswerte:
Werte für Oktober 2015
Stromverbrauch WP total: 198 kWh
Davon direkter Eigenverbrauch ab der PV Anlage: 84 kWh
Durchschnittlicher prozentualer Anteil PV Strom am WP Verbrauch: 42 % (die einzelnen Tageswerte liegen zwischen 5% am 10. Oktober und 90% am 5. Oktober)
Monatliche Arbeitszahl der WP inklusive Pufferzwangsladung und Vorlauftemperaturanhebung: 4.67
PV-Ertrag: 87% des Sollwertes. Das Wetter war recht regnerisch, häufig bewölkt und sehr neblig. Wie bescheiden der Monatsertrag im Vergleich zum Vorjahr war sieht man daran, dass trotz 50% grösserer PV-Anlage der Mehrertrag gegenüber 2014 bloss 8% betrug. Die zähen Hochnebelfelder lösten sich, wenn überhaupt, erst nach dem Mittag auf. Dadurch konnte der Strombedarf der Wärmepumpe zwischen 9 und 13 Uhr nur unterdurchschnittlich mit PV Strom abgedeckt werden.