Wärmepumpen Verbrauch VS. PV Erzeugung

Veröffentlicht am 11. Oktober 2022 Wärmepumpe    

Allgemeine Informationen

In diesem Beitrag werden die Grundlagen für eine PV-Stromnutzung beschrieben und welche Basis-Kriterien für die Auslegung der Anlagenkomponenten genutzt werden. Wir betrachten ein System immer nur mit einer Wärmepumpe als Großverbraucher, andere wie zum Beispiel ein E-Auto werden bei uns nicht einzeln berücksichtigt und fallen in den Verbrauch des Hausstroms.
 

Wieso/ Wann/ Warum?

Wie wird eine Wärmepumpe mit Photovoltaik-Strom versorgt? In welchem Umfang kann dadurch der Eigenverbrauch erhöht werden? Lohnt es sich, Photovoltaik-Strom für Wärmepumpen zu nutzen? Neben dem Speichern von Stromüberschüssen gibt es auch noch die Möglichkeit, überschüssigen Strom zur Wärmeproduktion zu nutzen und so die Eigenverbrauchsquote zu optimieren. Dafür ist ein Wärmespeicher erforderlich, der bei ino Wärmepumpen meistens bereits vorhanden ist. Mithilfe einer Wärmepumpe erwärmt der Solarstrom das Wasser für Dusche und Heizung und spart so den Einkauf von Netzstrom. Dadurch lässt sich die Einspeisung von Überschüssen zu Erzeugungsspitzen deutlich reduzieren. Eine weitere Steigerung des Eigenverbrauchs an Photovoltaik-Strom zum Heizen lässt sich mit einem PV-Heizstab realisieren. Um ein Effizientes System zusammen zustellen müssen ein paar Faktoren zueinander abgestimmt werden, ansonsten können sich auch mehr Kosten bei gleichbleibendem Heizverhalten einstellen.

Die Faktoren wären:

• Standort bezogene PV-Erzeugungsdaten
• Jahresverbrauch der Wärmepumpe
• Jahresverbrauch im Haushalt
• Stromkosten für die Wärmepumpe und Hausstrom

Daten des Beispiels

Für das hier erstellte Beispiel wurden die folgenden Daten verwendet. 
 

Diese Daten wurden als Erfahrungsdurchschnitt im Neubau auf die letzten 10 Jahre ermittelt.

Jahresverlauf vom System

Wie im Diagramm zu sehen ist, sind die Erzeugung der PV-Anlage und der Verbrauch der Wärmepumpe gegenläufig zueinander. Der Hauptverbrauch der Wärmepumpe fällt zu ca. 70% in die Wintermonate Oktober bis April, im Gegenzug ist aber die Haupterzeugung der PV-Anlage in den Monaten März bis Oktober. 



Wie auf den Bildern zu sehen ist, ist der Hauptverbrauch der Wärmepumpe, je nach Größe der PV-Anlage und der Wärmepumpe, nur am Anfang und Ende der Heizperiode möglich vom Dach zu beziehen. Daher ist es wichtig das Verhältnis zwischen dem Wärmepumpenverbrauch und der PV-Erzeugung (Standort bezogen) zu ermitteln, da der Hauptanteil der Ersparnis über die Sommermonate stattfinden muss.

Stromkosten

der kWh Preis wird abgefragt, da Stand 15.10.2022 in 90% aller PV/Wärmepumpen Kombinationen der Eigenverbrauch der Wärmepumpe nur möglich ist wenn auf den Wärmepumpen Tarif verzichtet wird. Die Heizkosten steigen daher automatisch da der kWh Preis für den eingekauften Strom steigt. Umso wichtiger wird es, den Verbrauch vom Dach zu erhöhen. Dies kann auf verschiedene Wege geschehen.

Diese Beispielrechnung soll zeigen, dass erst Heizkosten reduziert werden können, wenn der angegebene kWh Anteil direkt vom Dach gekommen ist. Solange dies nicht erreicht ist, erhöhen sich die Heizkosten unumgänglich.

Fazit

Durch die Sektorenkopplung der Eigenstromerzeugung und der Wärmeerzeugung können sehr hohe Autarkiezahlen erreicht werden. Dies ist aber leider nicht immer als einfache Plug&Play Lösung möglich und muss von Anlage zu Anlage einzeln betrachtet werden. Für dieses Beispiel wurde kein Batteriespeicher berücksichtigt da es dann zu viele Variablen für eine kurze und schlüssige Antwort gibt und in unseren Augen ein Batteriespeicher nicht für die Nutzung der Wärmepumpe favorisiert ist, aber er wird mit abgefragt als weiterer Faktor für den Verbrauch im Winter. Falls sie Interesse am Eigenverbrauch haben und das Formular ausfüllen wollen können sie dies in dem Wiki Beitrag "Formular für eine Eigenstromnutzungsanfrage".