In diesem Ansaugschacht rechts ist der Wechselrichter eingebaut. Foto: Urbansky

Wärme­pumpe und PV-​Anlage effizient kombiniert

von | 3. Mai 2017

Wärme­pumpen haben sich längst als Alter­native zu anderen Wärme­er­zeugern etabliert. Ihre Effizienz hängt aller­dings von verschie­denen Faktoren ab. Zudem können Kombi­na­tionen mit anderen Anlagen dabei helfen, die Ener­gie­kosten zu senken. 

Ein Beispiel hierfür ist die Kopplung mit einem PV-​System. Neben dem erzeugten Sonnen­strom kann auch die Abwärme der Wech­sel­richter dabei unter­stützen, die Ener­gie­bilanz zu verbessern. Welche Möglich­keiten es gibt und wie sie umgesetzt werden können, ist Kernthema des nach­fol­genden Artikels.

Wech­sel­richter, so empfehlen es die Hersteller, sollten dort ange­bracht werden, wo es kühl und schattig ist. Das ist auch nötig. Denn wenn die Wech­sel­richter zu heiß werden, mindert sich ihre Leistung. Ab etwa 45 °C, und die werden an einem sonnigen Ort im Hoch­sommer schnell erreicht, leidet der Strom­wandler bereits. Hinzu kommt die Gefahr eines Schadens oder gar der Zerstörung. Eine Erhöhung der Wechselrichter-​Temperatur um 10 K bedeutet bereits eine Verrin­gerung der Lebens­er­wartung der elek­tri­schen Kompo­nenten um bis zu 50 %, so wissen­schaft­liche Unter­su­chungen. Aufstel­lungen im Dach­ge­schoss oder im Heizungsraum verbieten sich damit von selbst. Bei einer Tempe­ratur von mehr als 70 °C regeln sich die Wech­sel­richter von selbst ab, um einen Total­ausfall zu verhindern. …

Alter­native: Abwärme des Wech­sel­richters sinnvoll nutzen

Trotz ihrer hohen Effizienz betragen die Verluste etwa 3 %, die als Wärme an die Umgebung abgegeben werden. Das hört sich zwar erst einmal nicht viel an. Aber bei größeren PV-​Anlagen summieren sich die Verluste beachtlich. Damit entweicht bares Geld in die Atmo­sphäre. Doch das muss nicht sein, wie die folgenden Beispiele zeigen.

Kleines Zimmer beheizbar

Bringt man den Wech­sel­richter in einem kleinen, schat­tigen Zimmer des Wohn­be­reichs an, kann diese Verlust­wärme theo­re­tisch gleich und direkt genutzt werden. Dazu folgende Rechnung für die 10 m² eines kleinen Zimmers in einem gut gedämmten Haus an einem sonnigen Tag:

  • Erfor­der­liche Wärme­leistung: 3 kWh/​d.
  • Durch­schnitt­licher Ertrag Wintertag 16-​kWp-​PV-​Anlage: 100 kWh Strom.
  • 3 % Verlust von 100 kWh: 3 kWh/​d.

Die Verluste des Wech­sel­richters reichen also theo­re­tisch aus, um dieses Zimmer komplett zu beheizen. Ein Problem gäbe es jedoch im Sommer, wenn die Sonne ausrei­chend lange scheint. Dann hilft nur Lüften. …


Gekürzt. Geschrieben für IKZ. Zum Abo geht es hier. Erschienen in 05/​2017. Der kom­plette Beitrag ist auch hier online zu lesen.

Energieblogger-​Kollege Robert Dölling hat sich mit dieser Proble­matik ebenfalls auf seinemBlog energie​-experten​.org auseinandergesetzt.

Einen Überblick über die Markt­ent­wicklung bei Solar­thermie, einer anderen Form erneu­er­barer Wärme, gibt Energieblogger-​Kollege Björn Katz hier auf sei­nem Blog Strom­aus­kunft.

Frank Urbansky

Freier Jour­na­list und Fach­au­tor, unter anderem für die Fach­ma­ga­zine und Portale Brenn­stoff­spie­gel, Uniti; DW Die Woh­nungs­wirt­schaft und Immo­bi­li­en­wirt­schaft; Haufe-Lexware; Energie&Management; IVV, Huss Medien; Motor­tech­ni­sche Zeit­schrift und Sprin­ger­Pro­fes­sio­nal; Sprin­ger Fachverlag; SHK Profi und tab, Bau­ver­lag; stadt+werk, k21

0 Kommentare

EnWiPo
EnWiPo
Quartiere: Der Schlüssel zur Wärmewende

Quartiere: Der Schlüssel zur Wärmewende

Die Energiewende im Gebäudesektor stellt Energieversorger, Städte, Wohnungsunternehmen und kommunale Akteure gleichermaßen vor eine zentrale Herausforderung: Wie kann die Transformation zu einem klimaneutralen Gebäudebestand bis spätestens 2045 gelingen – sozial...

Kommu­naler Wärmeplan: Finan­zierung bleibt kompliziert

Kommu­naler Wärmeplan: Finan­zierung bleibt kompliziert

Die kommunale Wärmeplanung ist ein entscheidender Baustein der Wärmewende. Sie erfordert umfangreiche Investitionen. Während große Städte vor allem die Fernwärme ausbauen, müssen kleinere Kommunen Alternativen zu Erdgas und Heizöl finden. Doch diese Vorhaben sind...

Warum viele PtX-​Projekte scheitern

Warum viele PtX-​Projekte scheitern

Power-to-X-(PtX)-Technologien gelten als Hoffnungsträger der Energiewende. Doch zwischen technologischem Potenzial und praktischer Umsetzung klafft eine immer größer werdende Lücke. Hohe Produktionskosten, eine komplexe Regulatorik und eine fehlende Infrastruktur...

Serielles Bauen: Recht­liche Hürden bremsen großes Potenzial

Serielles Bauen: Recht­liche Hürden bremsen großes Potenzial

Auch die neue Regierung wird das serielle und modulare Bauen in der einen oder anderen Form forcieren, also Entwicklung und Anwendung fördern. Die Potenziale sind in der Tat groß. Es gibt aber auch deutliche Grenzen in der Anwendung dieser neuen, eigentlich jedoch...