Wär­me­pumpe und PV‐Anlage effi­zi­ent kom­bi­niert

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

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​-exper​ten​.org aus­ein­an­der­ge­setzt.

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