PV und Wärmepumpe - macht das überhaupt Sinn?

  • Hallo Community,


    dies ist mein erster Post in diesem Forum. Ich habe schon einiges über die Wirtschaftlichkeit eines Stromspeichers gelesen. Nach meiner Erkenntnis macht der Speicher wirtschaftlich nur Sinn, wenn es hohe staatliche Förderungen gibt. Der Rechenansatz ist wie folgt:

    • Kapa: Speichergröße in kWh
    • Vz: Anzahl Vollzyklen im Jahr
    • NF: Nutzungsfaktor (Entladetiefe * Wirkungsgrad)
    • SKwJ: Speicherbare kWh/Jahr = Kapa * Vz * NF

    Einfache Mathematik ergibt dann den Preis pro kWh gespeicherter Energie:

    • T: Betriebsdauer in Jahren
    • AP: Preis des Akkus
    • Preis pro kWh = AP / ( T * SKwJ)

    Über die Ressourcen für die Akku-Herstellung möchte ich nicht diskutieren, denn meines Erachtens entlasten Stromakkus die Netze erheblich. Damit werden ja auch Ressourcen für den Netzausbau eingespart. Ich persönlich finde den Ansatz der Stromspeicher super, denn das Stromnetz kann keine Speicherfunktion erfüllen (Denkfehler einiger Politiker). Ein Stromspeicher muss sich (für mich zumindest) ökonomisch rechnen. Da habe ich Zweifel.


    Nach diesem (hoffentlich stimmigen) Exkurs über die einfache Wirtschaftlichkeitsberechnung für Speicher hoffte ich, im Forum eine entsprechende Wirtschaftlichkeitsberechnung für die Sinnhaftigkeit der Kombination Wärmepumpe mit PV-Strom zu finden. Leider Fehlanzeige! Meinen Überlegungen habe ich die im Anhang beigefügte Grafik zugrunde gelegt. Die Datenquellen sind wie folgt:

    In meiner Berechnung für unser Haus habe ich folgende Priorisierungskette verwendet:

    1. Haushaltsstrom (3000 kWh)
    2. E-Auto (2000 kWh)
    3. Heizbedarf für Warmwasser (bisher 500 Liter Öl im Jahr)
    4. Heizbedarf für Wohnung (bisher 1200 Liter Öl im Jahr)

    Wir werden die aktuelle Ölheizung austauschen. Die Frage nach dem nächsten Heizsystem ist noch offen.


    Mit der vorgesehenen PV-Anlage (12 kWp, Süd-Ost, fast keine Verschattung) erziele ich bei einer JAZ von 3 einer Wärmepumpe ein Ergebnis, das ich nicht erwartet hätte. Auch unter der Annahme der Verfügbarkeit eines Stromspeichers bleibt in den Monaten November bis Februar (4 Monate) kein einziges kWh für die Wärmepumpe (Warmwasser) übrig. Zwischen März und Oktober kann die WP das Warmwasser fast vollständig aufbereiten. Bei der Heizung sieht es noch schlechter aus. Eine Wärmepumpe kann nur von März - September die Kleinststrommenge von nicht einmal 10 % des Jahresheizbedarfs liefern.


    Falls ich keinen Denkfehler gemacht habe, muss ich also folgendes feststellen: PV-Strom zur Heizungsunterstützung einer Wärmepumpe ist praktisch nicht vorhanden. Unser Haus ist gut gedämmt und braucht im Sommer keine Klimaanlage. Für die neue Heizung kann ich damit Gaspreis pro kWh und Strompreis des Versorgers (geteilt durch JAZ) als Grundlage nehmen.


    Ich bin auf die Rückmeldungen gespannt. Bitte bei der Argumentation pro / contra Wärmepumpe ökonomisch argumentieren.


    Viele Grüße Alexander

  • Du hast mehrere Denkfehler.

    Erstens entlastet kein Speicher der aktuellen Generation das Netz.

    Zweitens willst Du erst das E-Auto bedienen und danach die Heizung.

    Drittens ist die Wahl des Heizsystems bei PV eigentlich klar.


    Zu erstens: der Speicher lädt ungesteuert. Das entlastet nicht, sonder belastet das Netz.


    Zu zweitens: Deine Mobilität kostet 2000kWh, deine Heizung 17000kWh. Also solltest Du die Heizung als erstes umstellen.


    Zu drittens: eine WP reduziert die 17000kWh auf 6000kWh. Mindesten. 1/3 davon kanndie PV davon abdecken. Welche Heizung wäre da besser? Nur "keine Heizung"...

    15,6kWp PV (Heckert Solar + Kostal)

    10,2kWh Batterie (BYD HVS)

    6kW Luft-WP (Dimplex LAK6IMR)

    50kWh E-Auto (ZOE Life)

  • PV und Wärmepumpe macht ganz klar Sinn. Beides ökologisch gesehen die Besten Möglichkeiten. Nur das Zusammenspiel von PV und Wärmepumpe ist suboütimal, weil die WP dann am meisten Strom braucht, wenn es am wenigsten gibt. Trotzdem kann der Strom dazu mit verwendet werden.

    Allerdings macht die Kombination mit Speicher dazu keinerlei Sinn, weil im Winter dann der Speicher gar keinen Nutzen mehr hat.


    Stefan

  • Damit werden ja auch Ressourcen für den Netzausbau eingespart

    Nein, weil die Kapazität auf Spitzenlast ausgelegt werden muss. Die gibt es in Winter wenn auch dein schöngeredeter Speicher zum Verbraucher mutiert und das Netz zusätzlich belastet aber nix zum Speichern bleibt da Schnee liegt, die Tage kurz sind und wenig bis keine Sonne scheint.

    Jaz 3 ist sehr pessimistisch. 4-5 sind heute real.

    Ohne die Zahlen geprüft zu haben sind deine Kurven vom Prinzip zutreffend.

    Das ist aber alles kalter Kaffee.

  • meines Erachtens entlasten Stromakkus die Netze erheblich. Damit werden ja auch Ressourcen für den Netzausbau eingespart.

    Die Annahme ist falsch. Der Akku wird ja nicht netzdienlich betrieben (wenn er mal netzdienlich läuft, dann ist es reiner Zufall). Zu den Zeiten, in denen das Netz am Stärksten belastet wird (Winter, dunkelflaute), ist der Akku auch leer. Und genau für diesen Fall muss das Netz ausgelegt sein. Ein Akku entlastet das Netz also nur, wenn er vom Netzbetreiber gesteuert werden kann. Sonst spart er keinen Netzausbau ein.


    In meiner Berechnung für unser Haus habe ich folgende Priorisierungskette verwendet

    Was soll das bringen, Strom zu priorisieren? Der Strom kommt entweder aus dem Netz oder von der eigenen Anlage. Ist doch egal, wo er verbraucht wird.

    JAZ von 3 einer Wärmepumpe

    Ist recht niedrig angesetzt. Welche max. Vorlauftemperatur benötigt ihr bei NAT? Wie hoch ist eure NAT?


    Für die neue Heizung kann ich damit Gaspreis pro kWh und Strompreis des Versorgers (geteilt durch JAZ) als Grundlage nehmen.

    Die Gasheizung hat einen Nutzungsgrad von nur 80-90%, das muss auch berücksichtigt werden, also den Gaspreis/0,9 rechnen. Stromverbrauch, Schornsteinfegerkosten und Wartung der Gasheizung nicht vergessen.


    Je besser ein Haus gedämmt ist, desto schlechter wird die PV-Abdeckung sein, das ist richtig. >25% wirst du aber auch schaffen.

    9,99kWp 110°; 20°DN; 37x 270W Trina Honey PD05 an SMA STP 8000TL-20, HM 2.0 und SAE,

    Nibe F1155-6 mit RGK im sanierten Altbau von 1909

  • Die "Entlastung der Stromnetze" durch die aktuell verkauften Speicher ist ein Ammenmärchen, das überall weitererzählt und für das Marketing gebraucht wird. Die Politiker, die in den Ländern die Speicherförderung unterstützen, habe das offensichtlich nicht wirklich verstanden. Eine Netzdienlichkeit der Speicher wäre prinzipiell möglich, wenn sie entsprechend gesteuert würden. Werden Sie aber nicht! Man müsste dann z.B. über eine zentrale (überregionale) Steuereinheit auf die einzelnen Speicher zugreifen können. Es dürften dann z.B. bei schönen Wetter die Speicher noch nicht um 11:00 Uhr voll sein, sondern es müsste Kapazität freigehalten werden, um z.B. um 13:00 noch deutschlandweite PV-Spitzen aufzunehmen. Oder @pflanzes Argument: Jeder möchte seine Wärmepumpe und seinen Haushalt auch im tiefsten Winter noch betreiben (wenn seit einer Woche Schnee auf dem Dach liegt). Dazu muss das Netz genau so viel Resourcen vorhalten, wie ohne Speicher im Keller. Ob die "Netzdienlichkeit" bei Heim-Speichern überhaupt einen Sinn machen könnte, sei mal dahingestellt. Aber bis das - vielleicht- passiert, sind die heutigen Speicher kaputt oder sie lassen sich nicht in das zukünftige System einbinden.

    Das Gleiche gilt für die gerade geförderten Wallboxen. Die müssen alle irgendwie steuerbar sein. Nur die zentrale Steuerung, die auf die vielen unterschiedlichen Wallboxen zugreifen kann, gibt es nicht .....

  • Es braucht noch nicht mal unbedingt eine zentrale Steuerung. PeakShaving würde auch schon reichen. Nur bringt das dem Michel nix. Also wird es nicht implementiert...

    15,6kWp PV (Heckert Solar + Kostal)

    10,2kWh Batterie (BYD HVS)

    6kW Luft-WP (Dimplex LAK6IMR)

    50kWh E-Auto (ZOE Life)

  • die zentrale Steuerung, die auf die vielen unterschiedlichen Wallboxen zugreifen kann, gibt es nicht

    Ist besser, sonst gibt es Erpressung - und das Geschrei wenn die Dinger "ausgefallen werden" wird groß.

    Ladeziegel und freuen. Gibt es die dreiphasig?

    Vertriebsdienlich. Verkaufsdienlich.

  • Hallo zusammen,

    die Überlegungen zum Stromspeicher waren nur dazu gedacht, eine ökonomisch ähnliche fundierte Argumentation aufzubauen wie bei der Aussage "Stromspeicher rechnet sich wirtschaftlich (also in Euro) nicht". Lassen wir den Punkt "Stromspeicher" außer Betracht und kommen auf folgende Fragestellung zurück:


    Meinen Überlegungen habe ich die im Anhang beigefügte Grafik zugrunde gelegt. Die Datenquellen sind wie folgt:

    Die beiden Kurven zeigen folgendes deutlich:

    • In der kalten Jahreszeit (November bis Februar) reicht der PV-Strom für den Haushaltsstrom (3000 kWh) aus.
    • Das E-Auto als Großverbraucher (2000 kWh) stellt einen großen Ein-Weg-Speicher dar - die dorthin verlagerte Energie wird in Bewegung umgesetzt. In der kalten Jahreszeit bleibt kaum etwas für das E-Auto übrig.
    • Wir sind noch nicht sicher, ob wir uns eine Wärmepumpe anschaffen. Für eine Wärmepumpe mit JAZ 3 (siehe Einschätzung Prof. Quaschning, HTW Berlin) kostet 1 kWh Netzstrom damit 30/3 = 10 Cent. Der Gaspreis liegt aktuell bei 6-7 Cent pro kWh. Der PV-Strom kostet mindestens 6/3 = 2-3 Cent (Ansatz: Nicht erhaltene Einspeisevergütung wegen Eigenverbrauch, JAZ berücksichtigt). Eine Wärmepumpe lässt sich somit nur wirtschaftlich betreiben, wenn PV-Strom vorhanden ist. Der Gaspreis müsste sich verdoppeln und der Strompreis der Stadtwerke stagnieren, damit das Verhältnis kippt. Wie eingangs mitgeteilt brauchen wir 500 Liter Öl für Warmwasser und 1200 Liter Öl für Heizung pro Jahr.

    PV-Strom kann somit nur für die Warmwasserzubereitung per WP dienen. Dies sind dann 5000 kWh/3 = 1666 kWh oder 500 Euro im Jahr (bei 0,30 Euro pro kWh). In der kalten Jahreszeit kostet die WP gegenüber einer Gastherme dann 12000 kWh * 4 Cent = 480 Euro mehr pro Jahr (10 Cent für Netzstrom(JAZ berücksichtigt) MINUS 6 Cent für Gas). Bei diesen variablen Kosten spielt die staatliche Förderung keine Rolle, denn diese ist ja fix. Ich stelle fest, dass bei den aktuellen Energiepreisen (Strom, Gas) und meiner Situation der Geldbeutel dauerhaft gleich belastet wird.


    Der Unterschied der Fixkosten zwischen Gastherme und WP müssen somit vom Staat gedeckt werden, damit sich eine WP rechnet.


    Eure Kommentare habe ich gerne gelesen und ich denke, dass diese teilweise nicht stimmen:

    • @Viele von Euch: JAZ von 3 ist realistisch (siehe Prof. Quaschning und Datenblätter von Viessmann, Stiebel-Eltron, Buderus usw.). Nur eine Luft-Wasser-Wärmepumpe kommt in Betracht (keine Erdbohrung für Geothermie, keine Grundwasser-WP).
    • @Ronny1967: "Zu drittens: eine WP reduziert die 17000kWh auf 6000kWh. Mindesten. 1/3 davon kann die PV davon abdecken. Welche Heizung wäre da besser? Nur "keine Heizung"..." --> Die WP ist von November bis Februar nutzlos, denn der PV-Strom reicht gerade mal für Haushalt und Auto. Die Heizlast von 12000 kWh kann (nach meiner Rechnung) im Jahr insgesamt nur zu 900 kWh mit PV-Strom abgedeckt werden. Das Warmwasser (5000 kWh) in den Monaten März bis Oktober fast durchgehend. Hier wäre eine Kombination Gastherme und dedizierte Brauchwasserwärmepumpe eine Überlegung wert.
    • Larry03: Wir haben im Haus (2 Wohnungen) eine Wohnfläche von ca. 260 qm und trotzdem verbrauchen wir "nur" 1200 Liter Öl für Heizung. Allerdings haben wir normale Heizkörper und keine Fußbodenheizung.