Wärmeversorgung im Winter

Gibt es Erfahrungen bei -11°C bis -15°C über mehrere Wochen und viel Schnee auf den Solaranlagen und keine Sonne dank Dauernebel 90% Luftfeuchtigkeit - sprich seit Anfang Januar keinerlei Eigenstrom?

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Die Erfahrung ist, dass das so ist. Keine Sonne, kein Strom. Viel Schnee, kein Strom.
Meine Anlage steht auf einem Ärker und dem Dach darüber (habe 2). Da ich Strom für einen Test brauchte, habe ich sie mit einem Besen vom Schnee befreit.
Kann ich aber nicht wirklich empfehlen. Scheint die Sonne, rutscht der Schnee schnell runter.

Will mal so sagen:
Wenn der Schnee trotz Sonne auf den Modulen liegen bleibt, könnten Modul-Heizungen helfen.
Ist aber eine Kosten / Nutzen Rechnung.

Im Winter bekommst Du ohnehin kaum Energie von Dach. Rechne mal mit 1-10% der Nennleistung und das auch nur über maximal 4-6h am Tag. Mit Schnee und Nebel vermutlich gar nichts.
Im Sommer hast Du dagegen soviel Strom, dass Du gewährleisten musst, dass Du ihn auch irgendwie losbekommst.

Die Heizung mußt Du komplett isoliert betrachten. Denn auch ohne Solar muss sie die Energie liefern, die Du brauchst. Sonderlich effizient ist sie bei -15 Grad sicherlich nicht mehr. Die meisten WPs in Deutschland arbeiten bis -12 Grad, bzw. sind so eingestellt bzw. ausgelegt.
Aber in Norwegen und Schweden stehen ganz viele WPs herum, also sicherlich eine lösbare Aufgabe.
Im Zweifel kann man auch über eine Zusatzheizung nachdenken, um die extrem kalten Tage zu brücken.

Entscheidend ist zum Schluss die Jahresbilanz. Also das was Du final noch für Deine Heizwärme bezahlst.

Grundsätzlich steigt der Wirkungsgrad von PV-Modulen mit abnehmender Temperatur. Wie die Vorposter jedoch bereits geschrieben haben, geht der Ertrag bereits bei diffusem Lichteinfall drastisch in den Keller.
Wenn man im Winter (nennenswert) mit PV heizen will, kommt man also nicht umhin die zuvor erzeugte Energie zu speichern. Rein rechnerisch könnte da bei einem sehr gut gedämmten EFH mit hocheffizienter Wärmepumpe ein recht üppig dimensionierter Akku, zusammen mit einer leistungsstarken PV-Anlage reichen. In der Praxis wird man so eine Idealkonstellation aber fast nie erreichen oder müsste auf alternative (und deutlich teurere) Speichertechniken wie Wasserstoff ausweichen.

Mit einen Speicher kannste nur was speichern, wenn Du auch was zu speichern hast. Wenn Du im Winter die WP mit dem Solarstrom versorgst, dann wird da nicht viel für die Batterie übrig bleiben.
Die brückt dann nur die Pausen des WP Kompressors, wenn der Kühlschrank dann noch was übrig läßt.

Und wenn keine Sonne da ist oder Schnee drauf liegt, dann ist es auch wurscht, ob Du 10 oder 100 KW auf dem Dach liegen hast.

Aber jede Anlage ist ein Individualfall mit unterschiedlichen technischen, aber auch persönlichen Einflussfaktoren und Gegebenheiten. Das kann man durchrechnen und dann weiß man, wie sich eine Anlage voraussichtlich amortisiert. Und daraus ergeben sich dann auch sinnvolle Dimensionierungen der Anlage und deren Bestandteile.

Die Amortisationsdauer / grünes Gewissen ergibt dann die Investitionsentscheidung.

@Peter: Deine Aussage < -10 Grad über mehre Wochen, Schnee und Dauernebel würde ich irgendwo im Bergland verorten (Sauerland, Harz, Bayr. Wald, Erzgebirge). Also sowieso eine sehr individuelle Situation. Ich glaube die besten Informationen und ein paar Rahmendaten zum Rechnen bekommst Du von Deinen Nachbarn. Guck Dich mal um, wo Du Solarmodule in der Umgebung sehen kannst.

Man kann z. B. mit den Testversionen von https://valentin-software.com recht genau via Simulation ermitteln, wie viel PV-Ertrag bzw. WP-Verbrauch man im Jahresverlauf hat. Bei angenommen ~ 5000 kWh für alles (elektrische Verbraucher + WP für Heizung und Brauchwasser), einer 15 kWp PV-Anlage mit guter Ausrichtung in z.B. Süddeutschland und einem ~ 100 kWh Speicher sollte man da ganzjährig autark sein können. Allerdings steht und fällt das maßgeblich mit der Ausrichtung und dem Montageort der PV-Module. Wenn die auch nur einige Tage komplett schneebedeckt sind geht die Rechnung / Simulation schon nicht mehr auf.

Mmh, also 100KWh Solarspeicher sind aktuell ja allein 25-50.000 Euro (also wenn man nicht selber bastelt) oder nicht sowieso ein dickes Auto vor der Tür hat, welches man mit nutzen kann und will.

Vollständige Autarkie ist in meinen Augen Augenwischerei. Wenn Du neu baust und viel Geld investiert vielleicht. Ein Bestandsgebäude wird Du nie autark hinbekommen, jedenfalls nicht mit vertretbarem Aufwand. Sehr wohl kannst Du natürlich mehr Energie erzeugen als Du selbst verbrauchst. Übers Jahr gerechnet. Du kannst aus kostenneutral werden, wenn genug Solar auf dem Dach liegt.

Eine Batterie wird nie mehr als 30% Autarkie beisteuern, eher weniger. Mehr ist (aktuell) weder ökonomisch interessant, noch wirst Du genug Platz im Keller haben. Dazu müßtest Du 50-70% Deiner Jahres-Heizenergie in der Batterie parken können.

Bleibt aber immer auch der ökonomische Aspekt, ob ich denn noch erlebe, dass in meinem Geldbeutel was übrig bleibt.

Deinen Link werde ich mal testen…, mal sehen was der zu meinen Berechnungen sagt :slight_smile:

Ich stimme dir da weitgehend zu, weshalb ich meinte, dass das nur bei einer Idealkonstellation passt. Bei einem Bestandsgebäude würde man dann vielleicht eher in Richtung Picea (https://www.homepowersolutions.de/) gehen. Preislich liegt man da pro kWh elektrischer Energie bei der Speicherung von mehreren 100 kWh in etwa gleichauf wie bei einem selbst gebauten Akku. Allerdings startet die Anlage bei mindestens 300 kWh elektrischer Kapazität und erzeugt dabei v. a. im Sommer jede Menge „nutzloser“ Wärme. Entsprechend habe ich mich gefragt, ob / wann ein reiner Batteriespeicher ggf. die bessere Wahl ist.

Deine Software habe ich auf später verschoben, dachte das wäre ein Online-Tool. Aber eher für Planer gedacht. Als Testversion aber trotzdem nutzbar, zumindest zum validieren.

Dem Grund nach gibt es aber Standard-Modelle, die sicherlich auch diese Software nutzt. Das Wetter kann sie ja auch nicht vorhersagen. Die muss man eben nur auf seine persönlichen Bedürfnisse und Gewohnheiten anpassen. Dazu muß man aber ein paar Dinge wissen, sonst guckt man in die Glaskugel.

Die Heizung steht da erst mal aussen vor, weil vom Gebäude abhängig, aber sie liefert die Grunddaten. Wenn ich also weiß, was meine Heizung (real) benötigt, und was ich sonst noch an Strom verbrauche, dann kann ich Solar damit berechnen. Der Grundgedanke ist natürlich die Autarkie, aber auch eine Grenzwert-Betrachtung. Bei einer Volleinspeisung haben Solaranlagen eine Amortisation von gut 20 Jahren. Die kann ich erheblich verkürzen, indem ich eben den Strom selbst verbrauche. Dabei ergibt sich eben ein Schnittpunkt, an welchem der Selbstverbrauch optimal ist. Oder anders ausgedrückt, bei welcher Dach-Leistung habe ich die kürzeste Amortisationszeit. Nach dieser Berechnung haben wir im Dezember eine Bedarfsdeckung von 10%, im Juli von 185%. Mehr geht auf mein Dach nicht drauf. Komme damit aber auf gut 9 Jahre (ohne Batterie).

Nun kommt die Batteriefrage. Sie soll ja die Autarkie erhöhen, muss sich aber darüber auch finanzieren. Je nach Technik, Lebensdauer und Auslegung ergibt sich auch hieraus eine Amortisation. Da sich nun mal eine Batterie nur bei Stromüberschuss laden läßt, und sie sich bei Strombedarf entlädt, komme ich pro Jahr auf etwas über 200 realisierbare Zyklen. Im Sommer ist sie nahezu immer voll, im Winter meist leer, an genau 2 Tagen im Jahr kann sie optimal genutzt werden. Und an diesen 2 Tagen orientiert sich die ökonomische Größe, sprich die kürzeste Amortisation. Damit hält sie gut 15 Jahre, dann gibt es ohnehin ganz andere Technik.

Bei der Ganzjahresbetrachtung muss man berücksichtigen, dass das mehr oder weniger 1 Zyklus darstellt. Die Energie, die mir in 6 Monaten fehlt, muss ich in den anderen 6 Monaten in der Batterie parken. In meinem Falle wären das gut 6.000 KWh. Diese Batterie würde aktuell 3,0 Mio Euro kosten, knapp 30 Tonnen wiegen und schon gar nicht in meinen Keller passen. Abgesehen davon würde die Batterie gut 7.500 Jahre halten. Die Dimensionen machen deutlich, dass das kompletter Unfug ist.

Mit der Picea (Wasserstoff) sieht das nicht anders aus. 300 KWh Picea kosten 99.000 Euro = 330 Euro / KWh. Und für den Kurzzeitspeicher nutzen sie auch Batterien. So ein Modul liefert 1,5 KW Strom (zu wenig für meine Heizung), und kann 2,3 KW speichern (zu wenig für mein Dach).
Für eine Vollautarkie bei mir bräuchte ich 20 dieser Module, sind mal eben 2 Mio Euro und 30 qm Platz und 14 Tonnen Gewicht. Weit weg von jeglicher Realität.
Für das Geld kann ich 1.000 Jahre heizen.

Abgesehen davon werden durch die E-Auto Industrie aktuell enorme Produktionskapazitäten aufgebaut, Batterien damit billiger, und als Na-Ion Akku sogar umweltfreundlich. Und spätestens dann haben zumindest die Picea weder ökonomisch noch ökologisch irgendeinen Vorteil.

Eine größere Dimensionierung von Speichern (egal welche Technik) macht (privat) nur dann Sinn, wenn ich die Kapazität zu Geld machen kann. Z.B. Vermietung an die Stadtwerke.
Der Ertrag muss dabei den Speicher bezahlen, und das auch in einer überschaubaren Zeitspanne. Bedarf haben wir genug, Solarstrom wird ja erzeugt wenn ihn keiner braucht, und auch Windkraftanlagen stehen zeitweise still. Dafür bedarf es aber erst Geschäftsmodelle, die das möglich machen.

Naja, ich habe Erfahrung mit mehreren größeren PV-Anlagen. Meine beste Anlage (Südausrichtung, 1000 kWh/a) schafft ca. 15 Sonnenstunden im Dez./Jan., d.h. eine halbe Stunde pro Tag.

Allerdings stelle ich bei meiner privaten Anlage (auf eigenem Dach, ungünstige Ost/West-Ausrichtung, unsymmetrisch 30°/60°) fest, das ich im Januar auf etwa 0,6h / Tag komme und das noch bei ca. 30% Schneeabdeckung. Liegt vielleicht daran, das im Winter die Südausrichtung keine Vorteile, eher Nachteile bringt.

Alle Ernte wird im Winter aber vom Haus selbst aufgefressen, Überschuß gibt es so gut wie gar nicht. Ich komme bei 15 kWp vielleicht auf 2 kWh Abgabe ans Netz für den ganzen Monat.