Sonnenenergie und Wärmepumpe intelligent kombiniert

Auf dem Flachdach des neu errichteten Bungalows der Familie Göbert in Rüsselsheim erzeugt eine Photovoltaikanlage umweltfreund­liche Energie, die u. a. auch für Heizung und Warmwasserbereitung genutzt wird. Dabei sorgt eine Panasonic Luft/Wasser-Wärmepumpe der „Aquarea T-CAP“-Reihe für ausreichend Wärme, um das 240 m² große Gebäude zu beheizen. Überschüssiger Solarstrom wird in einem Lithium-Ionen-Akku zwischengespeichert. 2015 konnten die Bewohner so die Hälfte ihres Stromverbrauchs solar ­decken.

Das neue Eigenheim von Karin und Heinz Jörg Göbert besticht nicht nur durch innovative und effiziente Heiztechnik, auch optisch fällt das Haus aus dem Rahmen. Göbert und seine Frau haben sich bei ihrem Neubau nämlich für einen eingeschossigen Bungalow entschieden. Seit Juni 2014 leben sie ebenerdig auf 240 m². Neben den großzügigen Wohnräumen haben sie z. B. einen Swim-Spa, der eine Kombination aus Pool und Whirlpool ist, und eine Sauna. Das alles braucht viel Energie, im Jahr 2015 waren es knapp 13 000 kWh. Die Hälfte davon konnten sie mit einer Photovoltaikanlage und einem Batteriespeichersystem ­decken. Die Passanten auf der Straße ahnen davon nichts: Die Solarstrommodule mit rund 16 kW Leistung sind hinter einer Attika auf dem Flachdach versteckt. Im Technikraum speichert der Lithium-Ionen-Batteriespeicher den Solarstrom, der gerade nicht im Haus verbraucht werden kann. Das Energiesystem, das eine hohe Gebäudeautonomie gewährleistet, sei eine betriebswirtschaftlich motivierte Entscheidung gewesen, sagt Göbert. „Wir wollten Kosten einsparen und dabei die Umwelt schützen, ohne Verzicht zu üben.“

Bewährtes nutzen
Für den Hausbesitzer ist es nicht die erste Photovoltaikanlage. Bereits 2007 hatte Göbert auf einem Gebäude eine Photovoltaikanlage von Panasonic mit 10,5 kWp Spitzenleistung installieren lassen. „Wir haben mit den Modulen sehr gute Erfahrungen gemacht“, so der Hausherr. „In den sieben Jahren, in denen wir die Anlage betrieben haben, konnten wir keinen messbaren altersbedingten Verlust feststellen.“ Deshalb entschieden seine Frau und er sich auch bei der Anlage auf dem Dach des Bungalows für Module aus der „HIT“-Serie von Panasonic.

Module auf dem Flachdach
Um einen Teil des benötigten Stroms mit Erneuerbaren Energien zu decken, ließ Göbert, wie schon im Jahr 2007, von dem Solarfachbetrieb Sonnenkönig aus Nieder-Olm eine Photovoltaikanlage montieren. 69 Module des Typs „HIT-N240“ haben zusammen eine Spitzenleistung von 16,56 kWp. Nach Berechnungen der Anlagenplaner sollte sie jedes Jahr rund 15 000 kWh Strom erzeugen, davon sollten die Bewohner – auch dank der Zwischenspeicherung – etwa 37 % selbst nutzen können. So die Prognose.
Der Strom wird vorrangig im Haushalt verbraucht oder in einem Batteriesystem gespeichert. Der Akku hat eine Speicherkapazität von 11 kWh. Der Strom, der nicht direkt im Haus verbraucht und auch nicht in der Batterie gespeichert werden kann, wird gegen eine Vergütung in das öffentliche Netz eingespeist. In den weniger lichtstarken Monaten von November bis Februar kann der Solarstrom vollständig selbst genutzt werden. Im Frühjahr, Sommer und Herbst erfolgt die Einspeisung des Strom-Überschusses ins öffentliche Netz. Wenn die Anlage, z. B. nachts, keinen Strom produziert, und auch im Speicher kein Solarstrom vorrätig ist, bezieht Göbert elektrische Energie aus dem Netz.

Zwischenbilanz nach zwei Jahren
Seit zwei Jahren leben Heinz Jörg Göbert und seine Frau nun in dem neuen Haus. Dank des Energiemanagementsys­tems, einem „Sunny Home“-Manager von SMA Solar Technology, haben sie einen Überblick über ihre Energieströme sowie die Verbrauchs- und Erzeugungsdaten. Für das Jahr 2015 sahen diese so aus: In dem Jahr haben sie 12 952 kWh Strom verbraucht, also mehr als geschätzt. Ihre Photovoltaikanlage hat 16 791 kWh Solarstrom erzeugt. Für die Region Rüsselsheim ist dies laut Planer überdurchschnittlich viel.
7203 kWh des erzeugten Solarstroms hat die Familie genutzt (Eigenverbrauch). Darin sind der direkt, also zeitgleich verbrauchte Strom von 4223 kWh enthalten (Direktverbrauch), weiterhin mit 2433 kWh der aus der Batterie entnommene Strom (Batterieentladung) sowie Verluste, die bei der Einlagerung in den Speicher und der erneuten Umwandlung des Stroms bei der Entnahme entstehen. Familie Göbert kommt so auf eine Autarkiequote von 51 % (Jahresverbrauch/Eigenversorgung).
Ihre Eigenverbrauchsquote liegt bei 43 % (Eigenverbrauch vom Jahresertrag). Diese Zahl bezeichnet den Anteil des Solarstrom-Jahresertrags, der verbraucht wurde, sei es durch die Versorgung der elektrischen Verbraucher im Haus, die Beladung des Speichers oder die Verluste, die bei der Umwandlung des Stroms in dem Energiekreislauf anfallen.

Mehr Solarertrag als prognostiziert
Nach Berechnungen des Installationsbetriebes Sonnenkönig sollte die PV-Anlage im Jahr 2015 rund 14 920 kWh an Strom erzeugen, erreicht wurden 16 790 kWh. Die Module haben also 13 % mehr erzeugt als prognostiziert. Anders ausgedrückt: Statt 901 kWh je kWp, wie es bei der Sonneneinstrahlung in der Region zu erwarten wäre, wurden 1018 kWh/kWp erzeugt. Auf die komplette Anlage bezogen waren das 1870 kWh mehr als erwartet. Allein im Jahr 2015 konnte der Bauherr so 10 074 kg CO₂ einsparen.

Bilder, sofern nicht anders angegeben: Panasonic / Heike Rost

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