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

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