Umstieg von Gas auf Solar / Photovoltaik mit / ohne Wärmepumpe

[free2abc]

Solarthermie und Photovoltaik bringen im Winter eher wenig. Kurze Tage, niedrige Sonne, oft fieses graues Wetter. Sind einfach nicht die Bedingungen für Energie aus der Sonne.
Im Sommer sieht das anders aus aber das Problem mit Solarthermie sind die Überschüsse. Im Sommer könntest du ein komplettes Schwimmbad damit beheizen, brauchst aber nur ein paar Liter zum Duschen. Der Rest hockt nutzlos in der Leitung. Photovoltaik Überschüsse kannst du immerhin noch einspeisen und bekommst ein bisschen was dafür

Danke fürs Aufklären. Wäre dann ein Speicher nicht sinnvoll?

Wenn ich das richtig verstanden habe, dann hole ich mir mit der Photovoltaik den Strom und mit der Wärmepumpe (Wärmepumpe) Warmwasser. Die Wärmepumpe wird wiederum durch meine Photovoltaik betrieben.
Überschüssigen Strom speise ich ins Netz (oder speichere ihn).
Falls meine Photovoltaik (aus welchen Gründen auch immer) kein Strom erzeugt, beziehe ich diesen aus dem normalen Stromnetz (Fallback-Lösung).

Ist das so korrekt zusammengefasst?

Welche Haltbarkeit hat eine Photovoltaik-Anlage und Wärmepumpe?
Wie groß müssen diese definiert sein
Mit welchen Anschaffungs- und Wartungskosten muss ich jährlich rechnen?

 

[WilderSueden]

Danke fürs Aufklären. Wäre dann ein Speicher nicht sinnvoll?

In der Theorie ja, in der Praxis kommt es darauf an. So ein Speicher kostet Geld und du hast Ladeverluste. Außerdem verlierst du noch die 6 Cent Einspeisevergütung. Damit sich das lohnt, müssen die Kosten des Speichers entsprechend gering sein oder der Netzstrom entsprechend teuer. Für einen unsubventionierten Speicher rechnet man ab 40-60 c/kWh.
Man muss aber auch dazu sagen, dass die Rechnungen recht abhängig von den getroffenenen Annahmen sind: Ladeverluste, Verlust der Speicherkapazität mit der Zeit, entsprechend Lebensdauer des Speichers, Grundverbrauch eures Haushalts, typisches Wetter (Sonne pur oder Sonne-Wolken-Mix, Schnee im Winter, Bodensee-Nebel).

Zum Thema Dimensionierung, Kosten und Wartung können dir sicherlich andere mehr sagen als ich. Wir haben unsere Dimensionierung aus dem Standard des GU übernommen ohne uns zu viel Gedanken zu machen, auch wenn ich jetzt überlege die Photovoltaik eventuell noch zu vergrößern.
Grundsätzlich würde ich aber mit dem Heizbedarf anfangen, danach die Wärmepumpe dimensionieren und dann Photovoltaik und eventuell Speicher.

 

[Deliverer]

Welche Haltbarkeit hat eine Photovoltaik-Anlage und Wärmepumpe?
Wie groß müssen diese definiert sein
Mit welchen Anschaffungs- und Wartungskosten muss ich jährlich rechnen?

Photovoltaik-Anlage sollte 30 Jahre halten, der Wechselrichter geht in der Zeit meistens einmal kaputt. Wartung keine bei mehr als 15° Dachneigung.
Eine Wärmepumpe die nicht zu groß Dimensioniert ist sollte 15 bis 20 Jahre halten. Prinzipiell kann man aber auch alle Teile austauschen... Wie beim Auto halt irgendwann unwirtschaftlich.
Die Photovoltaik macht man so groß, wie alle Dächer des Grundstücks zusammen. Ausnahme sind Norddächer die steiler als 25° sind. Dann kosten Photovoltaik-Anlagen (ohne Speicher) um die 1300,-€ pro installiertem Kilowatt(Peak). Wenn sich der Markt wieder normalisieren sollte, 1000,-€.
Die Wärmepumpe dimensioniert man anhand der Heizlast des Hauses (berechnen lassen!) ohne Zuschläge für irgendwas. Hat man noch einen Notfallkamin oder eine Klimaanlage, dann eher etwas kleiner. Das Gerät selbst kostet pro kW Leistung, ganz grob über den Daumen, 1000,-€. Wie viel dann für Montage und zusätzliche Verrohrung auf Dich zukommt, hängt zu sehr von den Gegebenheiten ab.
Wartungskosten Wärmepumpe: Solange man Garantie hat gibts wahrscheinlich vorgeschriebene Wartungen von 100 bis 200 Euro im Jahr. Gemacht wird dabei aber mehr oder weniger nichts. Danach kann man ja alle zwei, drei Jahre danach sehen lassen. Außengerät sauberhalten kann man auch selbst.

 

[4lpha0ne]

Dann stimmt die Rechnung mit den 45 Cent. Die meisten Akkus werden aber für um die 1000,- €/kWh gekauft.
Allerdings schaffst Du mit der kleinen Photovoltaik wahrscheinlich nicht genug Zyklen, um am Ende im Plus zu landen. So 200 mal leer-voll-leer sollte es schon werden, wenn man innerhalb von 15 Jahren die Kosten raushaben will.

Ich habe fast ein komplettes Jahr rum mit 6,6 kWp u. 7,7 kWh und liege zur Zeit bei 230 Zyklen. Ab und zu hätte ich die Batterie auch noch etwas leerer laufen lassen können mit der Wärmepumpe. Die Wärmepumpe nutze ich aber lieber nur mit Photovoltaik-Überschuss und Batterie für Hausstrom, da ich noch einen 11 ct günstigeren Wärmepumpe-Tarif habe. Mit E-Auto bekommt man eine Batterie noch besser leer (falls am Tag nicht an der Photovoltaik-Anlage). Allerdings steht dem das V2H-Konzept entgegen.

Bei angenommenen 15 Jahren Batterielebensdauer wären das ca. 3500 Zyklen (garantiert sind 6000). Wenn ich nur mit 7 kWh rechne (min. SOC ist dennoch minimal auf 5% einstellbar), wären das 3500 * 7 =24500 kWh, abzgl. ca. 6% Verluste (entstehen hauptsächlich bei DC->AC und sind geringer, wenn man höhere Grundlast hat), läge ich bei 23000 kWh bzw. ~3000 kWh pro kWh Kapazität.

Bei 30 ct. Beschaffungspreis brutto, aktuell 6,63 ct. Einspeisevergütung (die mir entgeht -> mit 6% Batterieverlusten effektiv dann eher 7,05 ct.) keiner (!) Preissteigerung und Kleinunternehmerregelung (KUR) nach 6 Jahren (also ca. 1/3 -> im Mittel 1,6 ct. USt. auf Eigenverbrauch mit netto 25 ct.) spare ich mit jeder über die Batterie genutzten kWh ca. 21,35 ct. Demnach dürfte 1 kWh Batterie höchstens 640 € kosten, um unter diesen Annahmen kostenneutral zu sein. Natürlich ist hier noch eine größere Planungsunsicherheit dabei, da die Batterie auch 20 Jahre halten könnte oder nur 12.

Aber für jeden weiteren Cent Preissteigerung (brutto) spart mir die Batterie ca. 0,95 ct. ein (mit teilw. USt. auf Eigenverbrauch, wobei größere Preissteigerungen eher in die KUR-Zeit fallen), was pro Cent ca. 28 € Mehrpreis abfangen würde. D.h. bei 10 ct. höherem Strompreis dürfte die Batteie schon 280 € mehr pro kWh kosten (920 €).

Habe ich hier noch grobe Fehler drin?

 

[Deliverer]

Ordentliche Zahlen.

Wie kommst Du auf die

ca. 6% Verluste

?

Hast Du das ermittelt, oder gibt das das System an? Für gewöhnlich liegt man da über 15%...

 

[4lpha0ne]

Ordentliche Zahlen.

Wie kommst Du auf die

?

Hast Du das ermittelt, oder gibt das das System an? Für gewöhnlich liegt man da über 15%...

AC? Bei mir ist DC-Anbindung. Ich kenne diese schon jahrelang so verwendeten Faustformeln.

Da ich davon absehe, mit dem Multimeter an den aufgeschraubten Wechselrichter ran zu gehen ;), habe ich das aus den Logdaten berechnet. Dort stehen die Ströme u. Spannungen sowie Leistung in Richtung und aus Richtung Batterie in zeitlicher 5-min-Auflösung drin. So sieht man ja, wieviel im Speicher gelandet ist und wieder herausgezogen wurde. Bei meinen nach fast einem Jahr über 1600 kWh aus der Batterie sind das ja auch schon über 100 kWh Verlust.

Und ich habe auch zu verschiedensten Zeiten im Sekundentakt aktualisierten Live-Werten (könnte man auch mal mit Python loggen) zugesehen, um zu verstehen, wann sich der WR wieviel zieht. Da selbst bei 160 W Grundlast sich der WR ca. 25 W für die Leistungselektronik gönnt (das wären in diesen Nachtstunden schon deine 15%), hilft es für die Batterie-Effizienz, die Schwelle, ab wann die Batterie aktiv wird, höher zu setzen, da diese WR-Grundlast bei 160 oder 350 W Hausverbrauch relativ fix ist. Für das Gesamtsystem lohnt sich das aber auch nur, wenn es nicht über die Nacht reichen sollte. Das habe ich auch schon Torsten von "Weissnichs Welt" empfohlen. Das nutze ich selbst z.B. an Regentagen, um die Energie der Batterie effizient zu verbrauchen. Wenn z.B. eh etwas Photovoltaik-Leistung vorhanden ist, fällt kein solcher zusätzlicher WR-Verbrauch für die Batterie an sondern wird schon durch Photovoltaik abgedeckt.

Bei den Smartmeter-Daten im Log muss man auch aufpassen, da der Hausverbrauch bei hoher Photovoltaik-Leistung um mehrere Hundert W zu niedrig angegeben wird -> das entspricht genau den WR-Wandlungsverlusten. Das kann aber leicht korrigiert werden und führt zu plausiblen konstanten Verbrauchswerten über den Tag in Urlaubszeiten.