Photovoltaik im Effizienzhaus Plus

Wege zur Optimierung des Eigenverbrauchs
Bild 1: PV-Anlagengrößen- und netto-batteriekapazitätsabhängige Eigenverbrauchsquote und Autarkiegrad eines beispielhaften EHP [Eigenverbrauch errechnet auf stundenweise Bilanzierung der PV-Stromerzeugung aus „PVSOL Expert 6.0“, Stromverbrauchs und des So
Eigenverbrauchsquote (links) und Autarkiegrad (rechts)
Darstellung in Abhängigkeit von der PV-Anlagengröße und der Netto-Batteriespeicherkapazität eines beispielhaften EHP [Eigenverbrauch errechnet auf stundenweise Bilanzierung der PV-Stromerzeugung aus „PVSOL Expert 6.0“, Stromverbrauchs und des Solarspeichersystems (inkl. 15% Verluste)]
Bild 2: Eigenverbrauchsanteil und Stromautarkiegrad des EHP in Abhängigkeit der Nettokapazität des Solarstromspeichers
Eigenverbrauchsanteil (l.) und Stromautarkie (r.)
Darstellung für das EHP in Abhängigkeit der Nettokapazität des Solarstromspeichers
Bild 3: Kapitalwert des PV-Speichersystems bei 20-jähriger Nutzungsdauer im EHP in Abhängigkeit der Nettokapazität des Solarstromspeichers
Kapitalwert des PV-Speichersystems
Rechengrundlage ist eine 20-jährige Nutzungsdauer im EHP in Abhängigkeit der Nettokapazität des Solarstromspeichers.
Bild 4: Darstellung der konventionellen Beladung eines Solarstromspeichers (links) im Vergleich zur netzdienlichen, wetterprognosebasierten Beladung (rechts)
Beladungsarten eines Solarstromspeichers
konventionell (links) im Vergleich zur netzdienlichen, wetterprognosebasierten Beladung (rechts)
Bild 5: Auskühlverhalten eines Einfamilienhauses mit verschiedenen Wärmeschutzniveau (EHP-Standard (HT‘=0,22 W/(m²K), EnEV2014-Standard (HT‘=0,36 W/(m²K) und einem Altbau (HT‘=1,50 W/(m²K)).Links: bei konstanter Außentemperatur von -14°C, ohne Lüftung und
Auskühlverhalten eines EFH mit verschiedenen Wärmeschutzniveaus
EHP-Standard (HT‘ = 0,22 W/(m²K), EnEV-2014-Standard (HT‘ = 0,36 W/(m²K) und einem Altbau (HT‘ = 1,50 W/(m²K)). Links: bei konstanter Außentemperatur von –14°C, ohne Lüftung und interne Gewinne. Rechts bei variierender Außentemperatur: im Monat Januar mit Berücksichtigung der Lüftung und interner Gewinne [12]
Bild 6: Einfamilienhaus als repräsentatives Beispiel eines EHP mit Gebäudemodell in „TRNSYS-TUD“ mit 17 Zonen/Räumen.
Einfamilienhaus als repräsentatives Beispiel eines EHP mit Gebäudemodell in „TRNSYS-TUD“ mit 17 Zonen/Räumen.
Tabelle 2: Resultate der verschiedenen Algorithmen für die Luft-Wasser-Wärmepumpe im EFH zur Erhöhung des Eigenverbrauchs von PV-Strom
Tabelle 2: Resultate Lastmanagement
Bild 7: Monatsweiser Eigenverbrauch,Einspeisung von PV-Strom und Strombezug aus dem Netz für verschiedene Algorithmen der WP-Ansteuerung. Die roten Zahlen geben den Eigenverbrauchsanteil im repräsentativen Monat einer Heizperiode, Übergangszeit und Sommer
Monatsweiser Eigenverbrauch, Einspeisung von PV-Strom und Strombezug aus dem Netz
Darstellung unter Berücksichtigung verschiedener Algorithmen der WP-Ansteuerung. Die roten Zahlen geben den Eigenverbrauchsanteil im repräsentativen Monat einer Heizperiode, Übergangszeit und Sommermonat an.

Zur Erlangung des Effizienzhaus-Plus-Standards (EHP) müssen Neubauten einen bilanziellen End- und Primärenergieüberschuss aufweisen, wofür üblicherweise eine verhältnismäßig groß dimensionierte PV-Anlage installiert wird. Vor allem in Wohn­gebäuden sind Stromerzeugung aus PV-Anlage und Stromverbrauch von Haushalts­geräten jedoch oft zeitlich versetzt, so dass nur ein geringer Anteil des produzierten PV-Stroms direkt im Gebäude verbraucht werden kann. Um den sowohl für die Stromnetzentlastung als auch für den PV-Anlagenbetreiber vorteilhaften Eigenverbrauch an PV-Strom im EHP zu maximieren, werden in diesem Artikel die Potentiale zweier Ansätze diskutiert: die Zwischenspeicherung des PV-Stroms in Solarstromspeichern sowie die zeitliche Verschiebung des Wärmepumpenbetriebs zur Gebäudeheizung und Trinkwassererwärmung.

Der Eigenverbrauch von Photovoltaikstrom

Mit der Absenkung der EEG-Einspeisevergütung für Strom aus PV-Anlagen sind in den letzten fünf Jahren auch deren Installationskosten drastisch gesunken. Dies führte im Jahr 2012 zur Netzparität, dem Punkt, an dem die Einspeisevergütung für PV-Strom nur noch so hoch war wie die durchschnittlichen Endverbraucherkosten für den Haushaltsstrombezug. Ab diesem Zeitpunkt lohnte sich der Eigenverbrauch des PV-Stroms. Da die Einspeisevergütung für die im Jahr 2015 installierten PV-Anlagen nur noch 12 bis 13 Cent/kWh beträgt, der Strombezug im Haushalt jedoch im...

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Klima | Anforderungen aus VDI 2047 Blatt 2 – Verdunstungskühlung 39
Solar | PV im Effizienzhaus Plus – Optimierung des Energieverbrauchs 58
Produkte Spezial | Elektrotechnik 22
Produkte Spezial | Energie 26


Titelbild: Venturi-Verteiler stellen über eine Verteilerspinne das gleichmäßige Einströmen von Kältemittel in den Luft-/Wasser-Wärmepumpen von Glen Dimplex sicher.

Ressort:  Fachbeiträge
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Dr. Christoph Schünemann1, 2, Prof. Dr. Ing. Clemens Felsmann1

1Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur für Gebäudeenergie-
technik und Wärmeversorgung, 01062 Dresden, 2Dr. rer. nat. Christoph Schünemann, Innius GTD GmbH, 01067 Dresden, ()

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