Kopplung von PV-Anlage, Batteriespeicher und Wärmepumpe: Intelligente Speichertechnik erhöht Energieeffizienz auf dem Dach
Ein großer Vorteil moderner Speichertechnik besteht in ihrer Fähigkeit schwankende Energiemengen aus erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik auszugleichen. Denn tagsüber steht in der Regel mehr Solarenergie zur Verfügung als in den Abendstunden oder im Winter.
Speicher nehmen die überschüssige oder derzeit nicht benötigte Solarenergie entgegen und speichern sie zwischen. Dies hat für den Besitzer einer Photovoltaikanlage den Vorteil unabhängiger von schwankenden Strompreisen zu werden und Kosten zu sparen.
Zunächst ist jedoch zu unterscheiden zwischen thermischen Speichern und Solarstromspeichern.
Was bringt ein Stromspeicher bei der Photovoltaikanlage?
Wer eine PV-Anlage auf dem Dach installiert hat, kann große Anteile des in der Mittagszeit produzierten Solarstroms nur geringfügig nutzen. Grund hierfür ist der geringere Strombedarf aufgrund von außerhäuslichen Verpflichtungen, Arbeit oder Schule.
Dies hat zur Folge, dass Hausbesitzer den eigens auf dem Dach produzierten und überschüssigen Strom in das öffentliche Netz einspeisen, um im Gegenzug eine EEG-Vergütung pro kWh Strom zu erhalten. Lag diese im Januar 2014 für eine Dachanlage bis 10 kWp noch bei 12,56 Ct/kWh, sind es laut Bundesverband für Solarwirtschaft im Januar 2017 lediglich 12,30 ct/kWh.
Aufgrund dieser im weiter sinkenden Vergütung stellen jedoch viele Verbraucher die Rentabilität der eigenen Anlage in Frage. Um die Wirtschaftlichkeit wieder zu steigern, bietet sich der Einsatz eines Stromspeichers in Form von Solarstrombatterien an. Denn damit ist der Verbraucher in der Lage den erzeugten Strom beispielsweise in den Abend- oder Nachtstunden für den Eigenverbrauch zu nutzen.
Dies verhindert den Strombezug vom öffentlichen Grundversorger, der im direkten Vergleich teurer ausfällt.
Wie funktioniert eine Solarstrom Batterie?
Batteriespeicher nehmen über die Kommunikation mit einem Energiemanager über den Bedarf hinausgehende Strommengen entgegen und lagern diese ein, um sie zu einem späteren Zeitpunkt bedarfsgerecht bereit zu stellen. Ein Überschuss kann beispielsweise vorliegen, falls aktuell kein Strom für die Waschmaschine oder andere Elektrogeräte benötigt wird und auch die Heizung beispielsweise an einem warmen Sommertag nicht im Betrieb ist.
Ziel des Batteriespeichers ist somit eine am Bedarf orientierte und kostensparende Versorgung der Haushaltsgeräte mit Strom.
Power- to-Heat – Wenn Photovoltaik Strom vom Dach zu Heizwärme wird
In einem möglichst autarken Haushalt sind sämtliche Elektrogeräte miteinander vernetzt. Die Kommunikation erfolgt dabei in der Regel über eine Funkverbindung. Häufig dient ein Energiemanager als Zentrale und erfasst als koordinierende Schnittstelle laufend alle wichtigen Betriebs- und Verbrauchsdaten.
Sobald Stromüberschüsse aus der Photovoltaikanlage vorhanden sind, setzt sich der Energiemanager mit der Wärmepumpe in Verbindung. Letztere verfügt ebenfalls über eine digitale Schnittstelle. Hierbei kommt in der Regel ein Smart-Grid-Ready Eingang zum Einsatz.
Die Wärmepumpe schaltet sich dabei ein und nutzt den in der Batterie gespeicherten Strom für den Wärmepumpenkompressor, um damit Heizwärme zu erzeugen. Überschüssige Wärmeenergie speist die Wärmepumpe dabei in den Pufferspeicher ein. Dieser bevorratet das erwärmte Heizungswasser solange bis Hausbewohner Bedarf an erwärmten Heizungs- oder Brauchwasser haben.
So erfüllt die Wärmepumpe in Kombination mit einem Pufferspeicher die Funktion einer thermischen Speicherlösung, die Brennstoff- und Stromkosten einspart.
Weitere Informationen zu thermischen Speicherlösungen und Pufferspeichern, gibt es in diesem Ratgeber.
Fazit: Speichertechnik erhöht den Eigenverbrauch
Wer intelligente Anlagentechnik bestehend aus PV-Anlage, Batteriespeicher und Wärmepumpe einsetzt, kommt laut Bundesverband der deutschen Heizungsindustrie auf einen Selbstversorgungsgrad von 65 Prozent für Wärme und Strom.
