PV und Wärmepumpe für ein Einfamilienhaus
Foto: Panasonic / Heike Rost
Foto: Panasonic / Heike Rost
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Bild: Sonnenkönig
Bild: Sonnenkönig
Auf dem Flachdach eines neu errichteten Bungalows mit luxuriöser Ausstattung erzeugt eine Photovoltaikanlage umweltfreundliche Energie. Überschüssiger Solarstrom wird in einem Lithium-Ionen-Akku zwischengespeichert. 2015 konnten die Bewohner so die Hälfte ihres hohen Stromverbrauchs solar decken. Auch bei der Wärmeversorgung denken sie an die Umwelt: Eine Wärmepumpe erzeugt Energie für die Raumheizung und das Duschwasser.
Das Eigenheim von Karin und Heinz Jörg Göbert in ihrer Siedlung in Rüsselsheim aus klassischen Ein- und Mehrfamilienhäusern mit roten Satteldächern und Gauben fällt als Bungalow aus dem Rahmen. Seit Juni 2014 lebt das Ehepaar ebenerdig auf 240 m2. Neben den großzügigen Wohnräumen haben sie einen Swim spa, der eine Kombination aus Pool und Whirlpool ist, und eine Sauna. So ein Gebäude benötigt viel Energie, im Jahr 2015 waren es knapp 13 MWh. Die Hälfte davon konnten sie mit einer Photovoltaikanlage und einem Batteriespeichersystem decken. Vorbeigehende Passanten 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 Herr Göbert: „Wir wollten Kosten einsparen und dabei die Umwelt schützen, ohne Verzicht zu üben.“
Bewährtes nutzen
Für den Unternehmer ist es nicht die erste PV-Anlage. Direkt neben dem Neubau steht ein mehrgeschossiges Gebäude, in dem Wohnungen und Büroräume untergebracht sind und das der Familie bis Mitte 2014 gehörte. 2007 hatte Herr Göbert auf dem Haus eine PV-Anlage mit Modulen von Panasonic installieren lassen. 10,5 kWp Spitzenleistung hat die Anlage. Aufgrund der damit gemachten positiven Erfahrungen entschieden sich seine Frau und er auch bei der Anlage auf dem Dach des Bungalows für Module aus der „HIT“-Serie von Panasonic. Diese vereinen die Vorteile der monokristallinen und der Dünnschicht-Photovoltaiktechnologie: Ein dünner monokristalliner Siliziumwafer ist von einer hauchdünnen amorphen Siliziumschicht umhüllt.
Beim Bungalowneubau war es nicht das erste Ziel des Ehepaars, Energie zu sparen. „Wir wollten durch unsere Investition aber auch nicht die Umwelt zusätzlich belasten. Und wir wollten überschaubare Betriebskosten haben, diese deckeln und langfristig kalkulieren können.“ Bei ihrem Energieverbrauch ist das verständlich. Das Ehepaar Göbert ist zunächst davon ausgegangen, dass es rund 10.600 kWh Strom im Jahr im neuen Haus verbrauchen würde. Dazu tragen energieintensive Geräte wie die Gegenstromanlage mit Hochleistungspumpen im Swim spa bei. Solche Anlagen nutzen üblicherweise Leistungsschwimmer zum Trainieren.
Module auf dem Flachdach
Um einen Teil des benötigten Stroms mit erneuerbaren Energien zu decken, ließ Herr Göbert, wie schon im Jahr 2007, von dem Solarfachbetrieb Sonnenkönig aus Nieder-Olm eine PV-Anlage montieren. Die 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 aufgrund 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 Einspeisevergütung in das öffentliche Netz eingespeist. Wenn die Anlage, z. B. nachts, keinen Strom produziert, und auch im Speicher kein Solarstrom mehr ist, bezieht Göbert elektrische Energie aus dem Netz.
Zwischenbilanz
Seit zwei Jahren leben Heinz Jörg Göbert und seine Frau in ihrem Bungalow. Durch das Energiemanagementsystem, ein „Sunny Home Manager“ von SMA Solar Technology, haben sie einen lückenlosen Überblick über ihre Energieströme sowie die Verbrauchs- und Erzeugungsdaten.
Für das Jahr 2015 sahen diese so aus: Sie haben 12.952 kWh Strom verbraucht, also mehr als geschätzt. Ihre Photovoltaikanlage mit 16,56 kW Leistung hat 16.791 kWh Solarstrom erzeugt.
7.203 kWh des erzeugten Solarstroms haben sie genutzt (Eigenverbrauch). Darin sind der direkt, also zeitgleich verbrauchte Strom von 4.223 kWh enthalten (Direktverbrauch), weiterhin mit 2.433 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).
Mehr 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 Anlage hat also 13 % mehr erzeugt als prognostiziert. Anders ausgedrückt: Statt 901 kWh/kWp, wie es bei der Sonneneinstrahlung in der Region zu erwarten wäre, wurden 1.018 kWh/kWp erzeugt. Auf die komplette Anlage bezogen waren das 1.870 kWh mehr als erwartet.
Wärmepumpe zum Heizen und Kühlen
Für die Raumheizung und die Erwärmung des Dusch- und Trinkwassers ist eine Luft-/Wasser-Wärmepumpe „Aquarea“ von Panasonic installiert. Sie nutzt die Umgebungsluft, um das Gebäude zu erwärmen bzw. zu kühlen. Auch bei Familie Göbert funktioniert sie im Umkehrbetrieb. Im Winter heizt die Wärmepumpe, im Sommer kühlt sie.
Ob sie etwas anders machen würden, wenn sie ihren Neubau noch einmal planen könnten? „Nein“, antwortet Heinz Jörg Göbert spontan und ergänzt nach kurzem Nachdenken: „Vielleicht eine größere Photovoltaikanlage mit einem größeren Batteriespeicher“.
