Übergang kann hier durchaus auch ein kalter, sonniger Tag im Januar sein. Voltmeter kommt mit etwa 3000 kWh Erdgas aus mit seiner 12 kWp Inselanlage ohne Netzanschluss (externes Laden vom Elektroauto war glaube ich unter 100 kWh im Jahr), von daher erscheint mir die Dimension etwa passend, auch von Sommerüberschuss her.
Was hat das mit dem Kernwinter zu tun bei 10 000kWh Wärmebedarf p.a. der Heizung? Du kannst es auch im Übergang auf 27°C haben und im Kernwinter 13°C im Mittel sind es 20°C. Aber du brauchst im Kernwinter mehr Wärme und nicht weniger. Wenn du also 10 000kWh Wärme benötigst für die Heizung, dann sicher nicht an allen Tagen mit demselben Bedarf sondern gerade dann, wenn es kalt ist, kommt nichts vom Dach. Da reichen 3000kWh im Kernwinter nicht aus bei 10 000kWh Wärmebedarf.
mir gefällt das Konzept von fennec energy aus Bonn, da wird saisonal PV Überschuss thermisch in den Winter gerettet. Das System ist modular aufgebaut und daher skalierbar. Aber: der SCOP, wenn man das so nennen darf, ist deutlich kleiner 1. Aber größer als Null, kann sich also rechnen…
das klingt robust und handhabbar, also wenig Risiko im Vergleich zu der Vakkum - Lösung (wenn man die so nennen will).
1 „Gefällt mir“
Vielleicht braucht Voltmeter weniger als 10000 kWh Wärme, bei ihm reichen 3000 kWh Erdgas. Da kommt aber auch an kalten Tagen im Februar schon sehr viel vom Dach, so dass er glaube ich im Februar fast kein Gas braucht. Die Anlage ist sehr steil und er ist glaube ich in Süddeutschland. In Norddeutschland mit mehr Wolken sieht das vielleicht wieder etwas anders aus.
Gleiche Bedingungen herstellen sonst kann man nicht vergleichen!
Ja, die Verluste sind vermutlich allerdings wohl auch deutlich höher und wohl eher so in Richtung 1-2 Wochen ausgelegt. Aber für ausgeförderte große PVs sicherlich überlegenswert und ggf eine DIY Option.
auf der Messe sagte man mir bei Fennec, sie rechnen die thermischen Verluste mit 1 bis 2 % pro 24 Stunden bei den fertigen Blöcken. Kann man ja rechnen, ob das sinnvoll eingesetzt werden kann. Oder “getuned” werden kann…
Kann dir fast nur zustimmen. Wobei das eigentlich eine traurige Nachricht ist, wenn man bedenkt das solche Lösungen nicht mal diskutiert werden.
Ich finde die Energiewende könnte das beste sein, was dem Verbraucher je passiert ist.
- Heizen wird super billig
- Strom wird viel günstiger
Statt dessen, sollen wir super hohe Strompreise bezahlen und für 200.000€ das Haus sanieren.
Wissen Energiewende Entscheider wie Graichen eigentlich nicht, was alles möglich wäre?
Ein paar Details:
Für Parkplätze gibt es schon Systeme, die sich bei Sturm zusammenklappen.
Interessant. Wusste ich ich nicht.
20 kWp gut reichen.
Bei Altbau bist du bei Wärme + Strom schnell bei 30.000 kWh. Bei 20kWp geht es nicht ohne Wärmepumpe und die ist teurer als Solar. Ok deine Idee mit der Klimaanlage bringt noch was. Bin mir aber nicht sicher ob man damit 10.000kWh sparen kann. Könntest Recht haben.
10000 m3 Speicher
10000 m3 ist noch zu klein. Die Kosten sinken drastisch mit der Größe, da die Oberfläche teuer ist.
Du kannst 70kWh pro m3 speichern. Dann ist man schnell bei 300m3 im Altbau.
Das ist die Theorie. Bisher ist es nur teurer geworden und das liegt in der Natur der Sache.
“Bei 20kWp geht es nicht ohne Wärmepumpe und die ist teurer als Solar.”
Eine LLWP kostet 4000€, lass nochmal 1000€ für Kleinkram dabei sind es 5000€. Damit kannst du Warmwasser machen und die FBH/Heizkörper betreiben. Da kostet Solar bzw. PV mehr.
Die Kombination macht es meiner Meinung nach. Und zwar zum Einen ein Ringgrabenkollektor/Wärmekorb, ein Eisspeicher + 4 PVT-Module. Die PVT-Module können den Eisspeicher wieder abtauen, erzeugen neben Thermie auch noch Strom, wodurch keine PV-Fläche verloren ginge. Mehr als 4 Module ergibt wenig Sinn, da einfach zu teuer und im Sommer vollkommen überdimensioniert. Im Sommer kann man damit Warmwasser bereiten. Der RGK ist für jene Wochen (Wochen nicht Tage) an denen es Minusgrade am Tag wie auch Nachts hat.
Mit der Kombination schafft man sicher auch im tiefen Winter wenn man nicht gerade auf der Zugspitze wohnt einen COP von 5. Wenn nun der größte Anteil des Wärmebedarfs an jenen Tagen läge, und es sind 7000kWh wären das 1400kWh Strom. Mir fällt keine bessere Lösung ein, die weniger benötigen würde als das, ohne auf fossile zurückgreifen zu müssen. Auch das wäre unerheblich, wenn diese Ersatzstoffe nachhaltig produziert würden. Aber wieviel Holz würde man benötigen dafür? Wieviel “regeneratives”Gas durch PV hergestellt und eingelagert? Irgendwo sind die Möglichkeiten des Autarkiegrades eingeschränkt. Auch beim Auto, gibt es einen Unterschied von 6,5l Benzin zu 20kWh Strom im Winter? Da muss ich Strom kaufen. Aber ich muss doch auch das Benzin kaufen. Beim Strom gibt es die Möglichkeit (hier in Österreich sowieso), dass der Strom zu einem gewissen Anteil regenerativ ist. Beim Benzin sehe ich das nicht. Auch nicht beim Aufwand von z.B. HVO.
Und dann kommt noch die Energiemenge absolut. Mit der Wärmepumpe pumpt man das, was das Haus abstrahlt wieder rein. Keine andere Heizungsart kann das, keine andere Heizungsart strahlt daher so wenig Energie ab die in die Umwelt gelangt wie die Wärmepumpe. Kein anderes Fahrzeug kann so wenig Energie in die Umwelt abgeben wie ein E-Auto. Vorher 65kWh Wärme (naja, vielleicht 50kWh) und nachher die getankten 20kWh.
Und die nächste Stufe steht schon in den Kinderschuhen. Die elektrokalorische Wärmepumpe. Beim Speichern z.B. von Tag/Nacht von PV-Strom gibt es Lösungen. Bisher nur in groß. Große PV-Anlagen in der Wüste speichern in Turmkraftwerken Wärme und wandeln sie nachts dann mit Dampf in Strom um. Also PV-Anlagen, die nachts Strom erzeugen. Nicht privat, aber eben als sinnvoller Lastausgleich möglich. So etwas ginge doch. Nicht saisonal. Einfach nur als tägliches “Schwungrad” zum völligen glätten der Lastprofilspitzen. Jeder Tag wäre zu jeder Stunde ein konstanter Verbrauch. Ideal auch für Kraftwerkbesitzer jeglicher Art.
Aber: Wird nicht kommen. Sehen wir immer wieder in den Videos von Herrn Schmitz. Ist nicht gewollt, wird gar nicht drüber nachgedacht. Dezentrale Anlagen, die sowas täten, dort, wo viel Überschuss vorhanden wäre könnte so ein Wärmespeicher entstehen und das Netz glätten und die Spitzenlasten glätten. Man will es nicht.
2 „Gefällt mir“
Die haben ein paar faltbare Anlagen gebaut.
1 „Gefällt mir“
Interessantes Thema - das aber denke ich an der Praxis komplett vorbeigeht und wohl kaum jemals sinnvoll einsetzbar sein wird…
Seit Jahren oder mittlerweile Jahrzehnten wird ja daran gearbeitet, den Wirkungsgrad der Heizlösungen zu steigern und somit den Verbrauch zu senken.
Außerdem versucht man, alles zu “elektrifizieren” Der “original Nikola Tesla” wäre sicher sehr stolz…
Egal ob bei Auto´s - nicht nur E-Auto´s (elektrische Lenkung, Pumpen usw.), allen möglichen Geräten oder eben auch Heizungen.
Elektrische Energie ist natürlich als “universelle Energieform” mit der man quasi fast alles anstellen kann sehr praktisch.
Der Nachteil ist halt, dass sie - großteils - in Echtzeit produziert werden muss, da Speicherung in “elektrischer Form” sehr aufwendig und teuer ist.
Deswegen ja auch die zb. Pumpspeicherkraftwerke, um Energie im großen Stil als potentielle Energie zu speichern und in sehr kurzer Zeit in elektrische Energie zu wandeln um die Netzintegrität sicherstellen zu können und Spitzen abdecken zu können. Als Pumpspeicher dann beliebig oft, um auch ggfs. aus “billigem, dreckigem” Strom “sauberen, teuren” machen zu können…
Also teuer dann in doppelter Hinsicht: zum Einen weil “saubere Energie aus Wasserkraft” - zum Anderen weil “Stromerzeugung zu absoluten Spitzenzeiten”.
Es heißt, tw. wird sogar dafür bezahlt, um hohe Stromlasten aus dem Netz abzunehmen um es stabil zu halten… (Es darf immer nur so viel produziert werden wie verbraucht wird, mit enger Toleranz)
Die Speicherung in Forum von potentieller Energie ist hier nat. sehr genial. Es gab ja tw. Ansätze, auch andere mögliche Energieträger wie schwere Lasten die in die Höhe gebracht werden dafür zu nutzen, potentielle Energie zu speichern… Nur: Wenn sich die Topografie dazu nicht eignet, sind derartige Ansätze nat. nicht sehr aussichtsreich - müsste die Infrastruktur für diese Art der Speicherung doch erst teuer geschaffen werden.
Der Ansatz der hier genannt wird “untergräbt” in gewisser Weise viele Lösungen, die heute Stand der Technik sind.
Immerhin ist erstmal eine große PV nötig, um diese Art Heizung (halbwegs) sinnvoll zu realisieren. Die Kosten für diese muss man dann zumindest im Zeitraum wo die dafür genutzt wird vollständig hinzurechnen. Denn die Anlage kann dann ja für nichts anderes genutzt werden (oder muss noch größer sein).
Außerdem muss man - realistisch - noch eine weitere “Notheizung” installieren, ein Haus muss ja auch “Kaltstartfähig” sein und beheizt werden können ohne “geladener” Heizung…
Alleine wenn man das alles addiert, kann man schon problemlos “aktuelle, erprobte” Lösungen realisieren…
Dazu kommt der Raum in der Mitte vom Haus, den man nicht nutzen kann.
Alleine die Komforteinbußen wären denke ich sehr hoch, denn so “simpel” realisiert wäre die Verteilung der Wärme ja problematisch. In der Mitte zu warm und aussen an den kalten Aussenwänden zu kalt…
Und dann kommt noch hinzu, dass man die wertvolle elektrische Energie der PV für simple elektrische Direktheizung “verschwendet” - von der außerdem eine Teil zusätzlich “verpufft”.
Eigentlich ein no go, mit der wertvollen Energie dann so verschwenderisch umzugehen - in einer Zeit, wo man mit der elektrischen Energie DIREKT fast alles anstellen kann…
Ich hätte besser “deutlich unter 10.000 kWh Jahreswärmebedarf” und “mindestens 10 kWp“ schreiben sollen, denn in der genannten Paarung funktioniert es wirklich nicht.
Ich versuche jetzt mal, den Fall 7.000 kWh Wärmebedarf und 15 kWp-PV-Anlage durchzurechnen. Der Wärmebedarf ist dabei allerdings reine Wohnraumbeheizung, ohne Brauchwasser. Denn wie das mit dem Brauchwasser bei der Speicherlösung eigentlich funktionieren soll, wissen wir ja nicht. Also:
Laut Stadtwerken Neuwied verteilt sich der jährliche heizenergiebedarf in etwa so über die 12 Monate:
Da ist offensichtlich Brauchwasser mit dabei, denn sonst wäre der Juli sicher auf Null. Ich ziehe entsprechend überall 2 Prozentpunkte ab und verteile die 7.000 kWh angenommenen Jahresbedarf nach den verbleibenden Zahlen.
Den monatsaufgelösen PV-Ertrag hole ich mit vom EU-Rechner . Dabei nehme ich 35 Grad Süddach an und einen Standort ein Stück nördlich von Ulm, das wird dann ungefähr dort sein, wo der Voltmeter residiert 
.
Das führt dann zu folgenden Ergebnissen (jeweils PV-Ertrag / Wärmebedarf):
Januar: 578 kWh / 1289 kWh
Februar: 903 kWh / 1013 kWh
März: 1438 kWh / 1013 kWh
April: 1713 kWh / 553 kWh
…
September: 1526 kWh / 276 kWh
Oktober: 1077 kWh / 553 kWh
November: 604 kWh / 921 kWh
Dezember: 521 kWh / 1289 kWh
Alle Monate außer November bis Februar sind erwartungsgemäß unkritisch, weil PV-Ertrag größer Wärmebedarf. Nehmen wir also an, wir starten am 1. November mit einem vollen 3.000 kWh-Speicher. Dann müssen wir im November 317 kWh aus dem Speicher ziehen, im Dezember 768 kWh, im Januar 711 kWh und im Februar 110 kWh. Macht in Summe 1906 kWh. Der 3.000 kWh-Speicher wäre hier also rein zum Heizen überdimensioniert, da bliebe viel Luft für sonstigen Haushalts-Stromverbrauch oder Brauchwasserwärmepumpe.
Gerne nochmal gegenrechnen, aber für 7.000 kWh / 15 kWp sollte es funktionieren.
1 „Gefällt mir“
Dann muß jetzt nur noch der Preis für die 3000kWh Akku auf 10€/kWh fallen, damit die Stromspeicherung Preisparität zur hier diskutierten Hochtemperaturwärmespeicherung erreicht. LiFePO4 ist im Moment wo, ca. 44€ pro kWh (inkl. MWSt) bei NKON? Wenn die Natrium-Akkus ihr Versprechen wahr machen und die niedrigeren Rohmaterialkosten an den Kunden weitergegeben werden, könnte das sogar was werden. Und hätte deutlich niedrigeren Energieverlust (kleinere Selbstentladung) und könnte das ganze Jahr über genutzt werden, im Sommer zum Stromhandel an der Börse. Dann wäre aber nicht nur Heizenergie-Autarkie erreichbar, sondern komplette Energieautarkie für den lokalen Verbrauch.
1 „Gefällt mir“
Interessanter Gedanke!
Genaugenommen muss der Preis aber nur dann so weit fallen, wenn Du mit Heizlüftern oder IR-Heizung heizt. Nimmst Du dagegen Split-Klimas zum Heizen, gewinnst Du den Faktor COP und kommst mit <1.000 kWh elektrischer Speicherung aus, wo Du sonst 3.000 kWh thermisch bräuchtest.
1 „Gefällt mir“
“Ich hätte besser “deutlich unter 10.000 kWh Jahreswärmebedarf” und “mindestens 10 kWp“ schreiben sollen, denn in der genannten Paarung funktioniert es wirklich nicht.
Ich versuche jetzt mal, den Fall 7.000 kWh Wärmebedarf und 15 kWp-PV-Anlage durchzurechnen.”
“Ich ziehe entsprechend überall 2 Prozentpunkte ab und verteile die 7.000 kWh angenommenen Jahresbedarf nach den verbleibenden Zahlen.”
Ah, die Gegebenheiten funktionieren doch nicht, dann ändern wir mal das Beispiel. So können wir immer wieder hin und herrechnen.
Genau, er kann mit einer 15kwp Anlage bei optimaler Ausrichtung, keiner Verschattung, keinen Wolken und Nebel etc. rein theoretisch sein Haus damit heizen. Vielleicht schafft er es auch noch zu kochen. Vielleicht.
“Der 3.000 kWh-Speicher wäre hier also rein zum Heizen überdimensioniert, da bliebe viel Luft für sonstigen Haushalts-Stromverbrauch oder Brauchwasserwärmepumpe.”
Das ist ein thermischer Speicher, kein Stromspeicher. Zudem hat der Verluste, die Selbstentladung liegt bei 4,8kWh am Tag = ca. 150kWh im Monat. Wenn er im November voll ist hast du alleine in 3 Monaten 450kWh Wärme weg durch Verluste. Also nur 2550kWh Wärme zur Verfügung. Und der Strom der vom Dach kommt, also die z.B. 500kWh im Dezember, das kommt dann an 10 Tagen runter. Er braucht also mindestens einen 50 - 64kWh Stromspeicher.
Das sind keine "Verluste" im eigentlichen Sinne: Der Speicher steht ja mitten im Haus. Jedes Watt an Wärme, das der Speicher "verliert", geht in die umliegenden Räume.
Guter Punkt, sehe ich ein.
Hängt sicher auch vom Wohnort ab, aber bei einem für einen solchen Speicher designtem Haus würde ich erwarten, daß die Heizperiode deutlich enger ist. In unserem vor 15 Jahren auf damals KfW 100 gebrachten RMH hab ich diesen Monat nur sporadisch geheizt und die zweite Märzhälfte war auch kaum noch Bedarf. Mit dem trüben Wetter hier müßte die PV wohl schon recht groß sein, um da in den verbliebenen 4 relevanten Monaten nennenswert Reste zum Heizen über zu haben, aber wo das anders ist, kann das wie von Uschi geschrieben natürlich anders aussehen.
Geschickt gerechnet. Insbesondere wenn man für die Berechnung des Wärmebedarfs eine Stadt am Rhein wählt, mit milden klimatischen Bedingungen und für die Berechnung des Stromertrags eine Stadt 300km weiter südlich.
Lass uns doch mal realistisch rechnen. Und zwar für Ulm. Und wir lassen September und April als Übergangsmonate außen vor. Wir kommen aus dem September mit vollem Speicher.
Ulm hatte im Zeitraum 09/24 bis 08/25 in Summe eine Gradtagzahl von 3857,2. 78% davon entfallen auf die Monate 10/24 bis 03/25, also 78% des angenommenen Wärmedarfs von 7.000 kWh = 5.461 kWh.
Im gleichen Zeitraum hatte Ulm 1.915,2 Sonnenstunden, von denen 26% auf die Heizperiode 10/24 bis 03/25 entfallen. Ich unterschlage hier bewusst den geringeren Ertrag wegen der tiefer stehenden Sonne im Winter und verteile den Jahresertrag von 15.000 kWh auf die Sonnenstunden der einzelnen Monate. Dann komme ich zu folgender Tabelle (Quelle: siehe hier):
Da es ab März schon wieder massiv aufwärts geht, sind die relevanten Monate Oktober bis Februar. In der Zeit werden nominell 2.069 kWh aus dem Wärmespeicher entnommen. De facto sind es aber 4.617 kWh und 2.548 kWh werden “nachgeheizt”. Ist die PV-Anlage nicht ausschließlich zur Wärmeerzeugung da, sondern auch zur elektrischen Versorgung des Hauses, und nehmen wir weiter an, der Jahresbedarf Strom liegt bei 4.000 kWh, dann werden von Oktober bis Februar 1.667 kWh nicht für das Nachheizen des Speichers zur Verfügung stehen. Somit reduziert sich das solare Nachheizen auf magere 881 kWh.
Wenn ich also tatsächlich von Oktober bis Februar 4.617 kWh Wärmebedarf habe und in dieser Zeit nur 881 kWh nachheizen kann, habe ich eine Lücke von 736 kWh.
Und diese 736 kWh Versorgungslücke sind sehr optimistisch gerechnet. Trotz Sonnenstunde kann Schnee auf den Modulen liegen und es gibt keinen PV-Ertrag. Es wurden keinerlei Wandlungs- oder Übertragungsverluste berücksichtigt. Der Betrieb der gesamten Anlage wurde elektrisch mit 0 kWh berücksichtigt.
Lange Rede, kurzer Sinn: 15 kWp und 7.000 kWh Wärmebedarf funktionieren mit diesem Konzept, zumindest in Ulm, nicht.
1 „Gefällt mir“
Der Einwand ist berechtigt, das ist ein methodischer Fehler in meiner obigen Rechnung. Vielen Dank, daher, dass Du nochmal gegengerechnet hast!
Die Ergebnisse liegen aber doch relativ nahe beieinander. Ich hatte 1906 kWh Ausspeicherung in der Zeit November-Februar abgeschätzt. Deine Rechnung ohne den "Standort-Mismatch" kommt auf 2069 kWh. Letzteres ist bestimmt realistischer.
Die Schlussfolgerung ist in beiden Fällen: Rein thermisch (ohne Brauchwasser) würde es funktionieren mit einem 3.000 kWh Speicher. Der zusätzliche Stromverbrauch kann einem die Bilanz aber massiv verhageln. Es wäre mal interessant zu wissen, mit wie wenig kWh elektrisch der Voltmeter in der Zeit November-Februar auskommt, bzw. auskommen muss (Insel). Er kocht aber meines Wissens in der Zeit mit Flaschen-Propan statt elektrisch, eben weil's knapp ist.