— Der offene Brief erschien zuerst auf der Webseite des Solarthermie-Jahrbuchs. —
Zunächst mit Interesse, dann mit Entsetzen habe ich die Publikation „Photovoltaik im Energiesystem – der Joker der Energiewende?“ gelesen. Als langjähriges VDI-Mitglied (seit 1984) bitte ich darum, dieses Positionspapier zunächst zurückzuziehen und überarbeiten zu lassen.
In dieser Studie wird lediglich die elektrische Seite der Energiewende beleuchtet. Obwohl die Wärmeversorgung von Gebäuden einen sehr erheblichen Anteil unserer Gebäude beträgt, wird in der Studie davon ausgegangen, dass diese sukzessive komplett elektrifiziert werden wird. So steht unter 2.1.6 Wärmebereitstellung: “Zunehmend werden in Deutschland Systeme angeboten, mit denen über Photovoltaik-Module primär die Wärmenachfrage beispielsweise eines Ein- oder Zweifamilienhauses gedeckt wird (sogenannte Sektorenkopplung).“ Zunächst einmal stellt sich die Frage, was dies mit Sektorkopplung zu tun hat. Welche Sektoren werden hier wie gekoppelt? Das, was hier beschrieben wird, ist keine Kopplung, sondern eine Substitution. Zum anderen sind diese Systeme durch die verfügbaren Dachflächen begrenzt. In diesem Zusammenhang wird dann ein Vergleich zu solarthermischen Systemen gezogen und zusammenhangslose Argumente aufgeführt, mit dem Ergebnis, das Solarthermie keine Option sei. Auf andere Energieträger und Systeme, wie Biomasse etc. wird erst gar nicht eingegangen.
Dass eine solarthermische Anlage Frostschutzmittel enthält, ist eine technische Notwendigkeit, die genauso gut für eine Wärmepumpe gilt. Auch die Tatsache, dass die Sonne im Winter weniger scheint und der solarthermische Ertrag im Winter geringer ist, gilt für die Photovoltaik genauso wie für die Solarthermie. Wenn die Sonne scheint, sind sowohl solarthermische Anlagen, insbesondere mit Vakuumröhren, sehr wohl in der Lage, nutzbare Erträge zu liefern.
Tatsächlich ist es sinnvoll, solarthermische Anlagen verstärkt in einem Gesamtsystem einzusetzen und so im Rahmen einer echten Sektorkopplung Synergien nutzen zu können. Zudem ist die Flächeneffizienz von solarthermischen Anlagen im Vergleich zu Photovoltaik-Anlagen deutlich besser. Des Weiteren sind die dezentralen Speichermöglichkeiten von thermischer Energie deutlich preisgünstiger und effizienter als die Speicherung von elektrischer Energie.
Insbesondere durch Bauteilaktivierung und die Verwendung von Niedertemperaturspeichern es möglich, thermische Energie in vergleichsweisen großen Mengen über einen deutlich längeren Zeitraum zu speichern. Dies ist vor allem auch gesamtwirtschaftlich interessant, da hier Infrastrukturmaßnahmen wie Netzausbau etc., also Kosten für Infrastrukturmaßnahmen, entfallen oder zumindest reduziert werden können. Des Weiteren können derartige Systeme bei einer entsprechend weitsichtig geplanten Energiewende über Nahwärmeanbindungen vernetzt und als Regelenergie genutzt werden. Gerade durch die Verbindung von Solarthermie, Photovoltaik und Wärmepumpe sind äußerst interessante Anlagenkonzepte nicht nur möglich, sondern wurden von uns bereits realisiert. So haben wir in einer Anlage bei einem Kunden, die wir messtechnisch begleitet haben, eine Systemarbeitszahl von über 6 erreicht. Dies bedeutet, dass für jede Kilowattstunde, die dem Gebäude für Heizung und Warmwasserbereitung zur Verfügung gestellt wird, über 6 Kilowattstunden Nutzwärme genutzt werden können. Dieses Konzept haben wir weiterentwickelt und haben derzeit eine Klimaschutzsiedlung mit 2 mal 8 Wohneinheiten in Betrieb genommen. Hier erwarten wir, dass wir die Wärmeversorgung für Heizung und Warmwasser sowie große Teile der elektrischen Energieversorgung nahezu netzautark bereitstellen können.
In Hinblick auf die Notwendigkeit von Energiespeicherung sollte daher auch die Frage nach der Netzdienlichkeit von Anlagensystemen untersucht werden. Hierzu stehen wir mit dem Passivhaus und mit dem Sonnenhaus-Institut in engem Kontakt, um diesen Aspekt möglicherweise im Rahmen eines Forschungsvorhabens weiter untersuchen zu können.
Als VDI-Mitglied wünsche ich mir in jedem Falle eine systemoffene Herangehensweise. Auch wenn das Fragezeichen im Untertitel der Joker der Energiewende steht, impliziert der Bericht, dass eine rein elektrische Energieversorgung im Wesentlichen basierend auf Photovoltaik das Heil der Energiewende ist. Ich persönlich halte derartige Aussagen für sehr gefährlich, da es um nichts Geringeres geht als um eine wirtschaftliche und resiliente Energieversorgung in der Zukunft. Diese muss unabhängig von wirtschaftlichen Interessen einiger globaler Player sein.
Gerade im Zeitalter der Digitalisierung ist eine kleinteilige dezentral organisierte Energieversorgung deutlich sicherer als großtechnische Lösungen mit Power to Liquid (PtL) oder PtX vergleichbaren zentralisierten Techniken. Ich denke mir, wir werden diese Techniken ebenfalls brauchen, allerdings nicht ausschließlich. So ist die Herstellung von Wasserstoff über Photovoltaik für die chemische Industrie sicherlich wesentlich sinnvoller, als Wasserstoff zu produzieren, um hieraus Strom für das Winterloch zu produzieren.
Hier wünsche ich mir, insbesondere vom VDI eine gesamtökonomische Betrachtung. Undifferenzierte Totschlagargumente, wie ich sie in dieser Studie vorgefunden haben, sollten jedenfalls kein Stil sein, den wir im VDI pflegen. Möglicherweise liegt die Ursache für solche Fehlsteuerung daran, dass die in der Studie genannten Autoren, die ich im Übrigen aus anderen Zusammenhängen heraus zum Teil sehr schätze, ihre Forschungsaufträge eben aus der Richtung erhalten, die gerne eine möglichst reinelektrische Zukunft mit großtechnischen Lösungen wünschen. Ingenieurtechnisch intelligente Lösungen bleiben so aber möglicherweise auf der Strecke. Das kann nicht im Sinne eines Vereins Deutscher Ingenieure sein.
— Der Autor Jörg Linnig ist Inhaber des Ingenieurbüros Eukon in Krefeld und Mitglied im Sonnenhaus-Institut e.V. und im Passivhaus-Institut. Informationen zur VDI-Publikation finden Sie hier. —
Die Blogbeiträge und Kommentare auf www.pv-magazine.de geben nicht zwangsläufig die Meinung und Haltung der Redaktion und der pv magazine group wieder. Unsere Webseite ist eine offene Plattform für den Austausch der Industrie und Politik. Wenn Sie auch in eigenen Beiträgen Kommentare einreichen wollen, schreiben Sie bitte an redaktion(at)pv-magazine.com
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Die Fragestellung ist zweifellos von großem Interesse. Ich würde mir aber wünschen, dass dazu Studien von unabhängiger Seite durchgeführt werden. Der Autor (Jörg Linnig) vertritt als Inhaber eines Ingenieubüros eigene Interessen und ist damit nicht unabhängig.
Sehr geehrter Herr Dr. Körblein,
bezugnehmend auf Ihren Kommentar möchte ich Sie fragen, was eine von der Industrie in weiten Teilen finanzierte Forschungseinrichtung unabhängiger macht, als unser kleines Ingenieurbüro ohne Zuschüsse aus der Industrie?
Zu meiner Motivation:
Einer meiner Sorgen ist, das über die Elektrifizierung des Wärmemarktes (unter anderem, weil die Fotovoltaik so einfach und billig ist) die Basis für neue Kernkraftwerke geschaffen werden. Ich habe nach Tschernobyl Radioaktivitätsmessung bei der Katalyse in Köln gemacht, und möchte dazu beitragen, das so etwas in Zukunft nicht mehr passiert.
Seit 200 Jahren hat sich die Heizungstechnik in Ihren Grundzügen nicht weiterer entwickelt. Um regenerative Energie sinnvoll nutzen zu können habe ich eine Planungsphilosophie entwickelt, die ich als exergetisch optimierte Anlagenplanung bezeichne und haben damit einige Anlagen bislang sehr erfolgreich, das heißt für unsere Kunden nutzbringend, realisieren können.
Das möchte ich im Interesse, unter anderem meiner fünf Kinder, verhindern. Insofern gebe ich Ihnen Recht, bin ich nicht unabhängig, schon gar nicht von meinen Sorgen.
Und ja, auch ich wünsche mir, dass meine Thesen im Rahmen von unabhängigen Studien untersucht werden. Meines Wissens gibt es hierfür bislang kaum etwas hierzu. So habe ich beim Passivhaus-Institut angeregt sich mit diesem Thema zu beschäftigen. Da ich dort Interesse wecken konnte, hoffe ich, dass das Thema dort weiterverfolgt wird. Mein Wunsch ist es, durch meine Initiative eine Entwicklung anstoßen mit die Energiewende zu mehr Unabhängigkeit und Resilienz führt an zu mehr Abhängigkeit und weniger Fehlertoleranz.
Mit sonnigen Grüße, Ihr Don Qichot (zwinker)
Nun – ob das mit der Solarthermie sinnvoll ist, wage ich zu bezweifeln. Mehr als kochendes Wasser wird man damit schwerlich auf deutschen Dächern und Freiflächenanlagen nicht ernten können. Folgender Gedankengang deucht mir sinnhafter: Photovoltaik in der preiswerten Variante der Freiflächenanlange sorgt pro Jahr für 1.300 bis 3.000 Terawattstunden Strom. Diese Zahlen stellen den von Fraunhofer Umsicht seriös geschätzten Jahresbedarf an Primärenergie für die Versorgung aller Sektoren im Jahr 2050 dar. Damit der stetige Bedarf mit dem unsicheren Angebot zusammen funktionieren, ist die installierte Leistung von ca. 1.300 bis 3.000 Gigawattpeak vollständig vom Verbrauch zu entkoppeln. Das bedeutet Energiespeicherung in allen Formen: Batterien, Hochtemperaturspeicher, Niedertemperaturspeicher, Chemische Speicherung (E-Wasserstoff, E-Methan, E-Methanol) plus alle Formen, die noch kommen werden. Bei jeder Umwandlung von Energie fällt Abwärme an, die sinnvollerweise genutzt werden sollte. Wenn diese Abwärmemenge in Schnitt ca. 30 % beträgt und dies zu ca. 90 % genutzt werden kann, dann ergeben sich Wärmemengen in Höhe von 351 bis 810 Terawattstunden. Das sollte reichen, um die Fern- und Nahwärmenetze in Deutschland zu befüllen und alle Haushalte an eine Wärmeversorgung für Heizung und Warmwasser anzuschliessen. Darum sehe ich keine Notwendigkeit für Solarthermische Anlagen, deren Wartung und Betrieb ich für erheblich komplizierter halte, als die Hege und Pflege von Solarparks. Wer hat noch bessere Ideen?
3 TWp PV allein in Deutschland? Bist du verrückt?
Ach ne das wäre ja gerade mal die Fläche die wir heute für den Anbau von Biomasse Monokulturen nutzen.
Mit PV dann eben nur ohne Belastung des Grundwassers durch Dünger usw. und mit extrem geminderter Bodenerosion durch ganzjährig vorhandenen Bewuchs unter den Modulen. Außerdem gäbe das vermutlich noch ein Wirtschaftswachstum im Bereich Glas und Fensterreinigungsmittel wenn dann wieder vermehrt Insekten von den Freiflächenanlagen an der Front von Autos enden würden.
Wir hätten bessere Ideen für Nordkorea. Nur, da gelten andere Regeln …..
Die 351 bis 810 Terawattstunden (ich habe die Zahl nicht überprüft, aber das meiste ist wohl so niedertemperaturig, dass es nicht nutzbar ist) fallen jedenfalls nicht dezentral an. Sie müssten also über Fernwärmenetze verteilt werden, was aber teuer und ineffizient ist. Niedertemperaturwärme wird aus diesem Grund dezentral allenfalls als Nahwärme bereitgestellt. Das von Herrn Linnig im fünten Absatz präsentierte Konzept der „Verbindung von Solarthermie, Photovoltaik und Wärmepumpe“ erscheint mir das sinnvollste überhaupt: Unter den Solarmodulen noch Wasserschlangen, die im Sommer den Wirkungsgrad erhöhen durch Modulkühlung, und im Winter die Vorlauftemperatur für die Wärmepumpe erhöhen, um die Arbeitszahl zu heben. Für die ganz kalte, sonnenarme Zeit schafft man noch einen Wärmespeicher im Quartier, der auch das nur einmal pro Jahr ein- und ausspeichern wirtschaftlich aushält.
Die technische Kombination von Wärme- und Stromerzeugung hat zwei Probleme: Man braucht derzeit noch zwei Installateure, den Elektriker und den Sanitärinstallateur, und die Module sind (außer bei einem System) am jeweiligen Lebensende von Wärme- und PV-Modul, das wohl seltenstens zusammenfällt, nicht getrennt austauschbar. Weil bisher die Stückzahlen fehlen, sind die Systeme auch zu teuer. Da wäre mal ein zukunftsgerichtetes Markteinführungsprogramm notwendig, aber für sowas ist unsere rückwärtsgewandte Bundesregierung nicht zu haben.
Merke: Auch für erneuerbare Energieerzeuger gibt es Lobbyisten, deren Aussagen jeder, der denken kann, kritisch prüfen sollte, damit er nicht Fehlbetonungen auf den Leim geht.
Die Solarthermie hat nur einen einzigen Vorteil gegenüber der Photovoltaik und das ist der höhere Energieertrag pro Quadratmeter Dachfläche. Dieser liegt heute so etwa beim Faktor 2,5 und sinkt jährlich weiter ab da die PV stetige Wirkungsgradzuwächse bei neuen Modulen aufweisen kann. Bisher wird nur ein Bruchteil des Potentials beim Wirkungsgrad der PV ausgenutzt.
Ausspielen kann die Solarthermie diesen Vorteil aber nur solange davon ausgegangen wird das der Haupt Wärmeerzeuger im Gebäude alles andere als eine Wärmepumpe ist. Deswegen werden Solarthermieanlagen fast ausschließlich zusammen mit Gas(Deutschland 2020… ohne Worte) oder Biomasse Heizungen verbaut.
Wird stattdessen eine Wärmepumpe verbaut entfällt sofort der Vorteil im Wirkungsgrad der Solarthermie. Als wenn dies nicht schon reichen würde erzielt die Kombination von PV und WP sogar einen höheren Ertrag aus der Fläche die statt mit Solarthermie eben mit PV Modulen belegt wurde. Die WP kann über das Jahr gerechnet(JAZ) aus den ~210kWh(21% Wirkungsgrad sind heute etwa Standard) Strom die die PV pro Quadratmeter(Bruttofläche inklusive Modulrahmen!)liefert zwischen 630 und über 1000kWh Wärme „erzeugen“. Zudem läuft eine WP auch prima mit Windstrom. Der Gaskessel welcher der Solarthermie zur Seite gestellt ist kann höchstens methanisierten per Elektrolyse hergestellten Wasserstoff oder fossiles Erdgas verbrennen.
Stellt sich also die Frage wie lange in Deutschland noch Gasheizungen auch im Neubau eingebaut werden sollen um der Solarthermiebranche dieses Standbein, auf kosten eines effektiven Klimaschutzes, zu sichern.
Das sehe ich zu 100% genau so. Solarthermie ist in der breiten Anwendung der PV wirtschaftlich und ökologisch deutlich unterlegen.
Selbst im Altbau ist PV+WP meist sinnvoller. Die kritischen Stellen gut dämmen, Radiatoren mit Booster einsetzen, dann klappt es auch mit der WP. Ich habe nur ganz kurz über Solarthermie bei unserem Altbau nachgedacht und es dann schnell verworfen.
Richtig wir haben bereits eine Innovation um aus Wärme Strom zu machen. Dann sieht es schlecht aus für die PV
Nach dem Besuch vieler Kongresse zur Energiewende und Gebäudebau, wie z.B. „EnergieWende Bauen“ in Berlin, 2017 und 2019, oder „Effizienz-Haus-Plus“ in München, ist klar, dass die Solarthermie der Erzeugung von Wärme mit Strom aus mehreren Gesichtspunkten hoffnungslos unterlegen ist.
Auch bei Fernwärmenetzen kommen mittlerweile Wärmepumpen zum Einsatz.
Solarthermie ist ineffizient und unwirtschaftlich.
Wer Wärme mit Solarthermie erzeugt, hat immer noch keinen Strom im Haus!
Auch ist Strom einfacher und besser zu steuern und wer will kann Strom und Wärme speichern, deshalb Sektorenkopplung!
Um meine Argumentation zu versehen, ist es nötig sich den Beitrag/ Offener Brief einmal ganz durchzulesen. In meiner Betrachtung stecken Ansätze, die weit über die Einzelanlagen hinausgehen. Meine These ist, dass wir die Solarthermie als Regelenergie oder zumindest als Entlastung für die Netze im Winterloch nutzen können bzw. brauchen.
Das sind völlig andere Ansätze, als die, die hier bislang diskutiert wurden. Ich halte die zunehmende Elektrifizierung der Wärmeversorgung für eine fatale Entwicklung, die uns statt resilienter uns zunehmend in die Abhängigkeit bringt, da wir das Speicherproblem in zu viel zu kleine Netze verlagern. Das kann ziemlich teuer werden und hat nichts mehr mit den wirtschaftlichen Vorteilen einer Fotovoltaikanlage zu tun, die den Eigenbedarf deckt. Das ist eine grundsätzlich andere Betrachtung.
Wir haben mit einer Kombination aus Wärmepumpe, NT-Speicher, Solarthermie und Fotovoltaik trotz schlechter Rahmenbedingungen aus dem Stand heraus eine gemessene Systemarbeitszahl von 6,1 erreicht. In einem aktuellen Projekt, erwarten wir eine Systemarbeitszahl > 8. Durch die Solarthermie könnten wir die Effizienz der Wärmepumpe anheben können unter bestimmte Voraussetzung 100% autarke Anlagen bauen, die nicht nur bilanziell, sondern auch real autark sind. Wir sind zuversichtlich, dass wir die Systemarbeitszahl noch weiter optimieren können.
Es mir darum, die Potentiale der Solarthermie für sich, aber vor allem in Kombination mit der Wärmepumpe und Fotovoltaik insgesamt zu optimieren. Wir sprechen hierbei auch von einer exergetische optimierten Anlagenplanung. Dieser Ansatz unterscheidet sich zum Teil erheblich von dem was wir in den Letzen 200 Jahre so an Heizungstechnik betrieben haben.
Auf Beiträge, die ohne auf den Gesamtzusammenhang einzugehen, die eine oder andere Technik bevorzugen oder verteufeln, werde ich nicht weiter eingehen oder diese kommentieren, da dies letztlich nur zu einem Austausch von Statements führt.
1.300 TWh Stromerzeugung mit PV in Deutschland ist unrealistisch.
Lieber Herr Binning, ist es mitnichten. Lesen Sie bitte meinen gut durchdachten Ansatz auf meiner Website http://www.gemeinsameinfachmachen.de und lassen Sie uns diskutieren, was realistisch ist.
Ich stelle mich gerne jeder Frage und glaube, gute Antworten gefunden zu haben. 1,3 Millionen Hektar für nachwachsende Rohstoffe aktuell unter dem Pflug zu haben, die in Biogas-Anlagen verwertet werden, hätte sich vor 20 Jahren auch keiner vorstellen können. Aber genau diese Hektar werden in den nächsten 20 Jahren frei werden, weil sich Biogas nicht mehr lohnt, wenn die EEG-Förderung dafür ausläuft und weil die Effizienz von Biogasanlagen etwa 50-70 mal schlechter ist.
Warum ist das unrealistisch? Wenn heute mehr als 1,3 Millionen Hektar beackert werden, um Biogasanlagen zu füttern, dann sollten genau diese Hektar realistischeweise für Photovoltaik frei werden, wenn die Biogasanlagen aus dem EEG rausfallen. Dann lohnen die sich nämich nicht mehr…
Schicken sie mir bitte solarthermen für 20 qm mit preis und montagematerial sowie eine wärmepumpe für ein einfamilienhaus sowie 20 qm fotovoltaikplatten ( + 300 watt)
Ich habe seit 5 Jahren Solarthermie (ST) und habe auch gedacht das dass ein Fehler war. Hätte man lieber doch Luftwärmepumpe (LWP) nehmen sollen für den Altbau mit Radiatoren und Fußbodenheizung?
Mittlerweile sage ich das die ST ein Baustein ist, der einer PV mit LWP kosten nutzen überlegen ist.
Basis ist eine Wärmeerzeugung mit Brennwerttechnik mit Gas die den alten Ölkessel ersetzt hat. Pufferspeicher kombiniert Warmwasser mit Heizung.
Ich nehme alle Investitionen der ST, Wartung und Versicherung. Dann meinen Ertrag der ST und rechne ihn mit dem potenziell ersparten Gas gegen. Das ganze dann auf die üblichen 20Jahre verteilt kommt meine ST auf 150€/Jahr absolut und 64€/qm/Jahr.
Eine PV macht regnerisch gerade mal 5€/qm/Jahr Ersparnis wenn man Sie mit allen kosten über 20Jahre gegen eine Brennwert mit Gas antritt. Mit einer LWP kann man mit 5 multipliziert und kommt auch nur 25€ raus – Selbst wenn man Anschaffung ignoriert.
Oder anders ausgedrückt in kWh pro Quadratmeter:
ST = 2400kWh/qm/Jahr
PV = 100kWh/qm/Jahr
Das sieht bei einem besser Versiegelten Neubau bestimmt anders aus aber bei einem moderat renovierten Haus brauche ich meine 40 Grad Vorlauf und Warmwasser. Ich werde auf mein Dach neben den 2,4qm ST das restliche Dach in Zukunft noch mit PV voll machen und vielleicht kann man mit Strom dann den Gasanschluss irgendwann abmelden.
Da fände ich eine Studie Interessant die ein Warmwasserspeicher mit ST, PV und eventuell kleiner LWP ein Einfamilienhaus Gasfrei macht.
In Städten kann man ja an Fernwärme planen aber das wäre für Dörfer undenkbar. Zumal es für mich sympathisch erscheint, eben nur ein Energiemedium in mein Haus einzuspeisen – da ist Strom am vielfältigsten und einfachsten.
Anmerkung zum Schluss: Ich versuche immer das gesamt System zu sehen und die Investitionen am Eigenheim übersichtlich zu Halten. Wenn man Warmwasser und Heizung auf Wasserbasis hat stellt sich das profanste System als das preiswerteste und effizienteste heraus. Ein Schichtspeicher der tagsüber von einer ST geladen wird und Abends von Wanne und Heizung entladen wird. Und selbst im Winter wird 10 Grad kaltes Wasser von der ST vorgewärmt. Das bei 3qm und 6k€ für Speicher und ST. Da bleibt noch genug Platz fürs Auto laden und Eigenstrom auf dem Dach und Investitionen für die Zukunft über.
Vielleicht finden sich ja ein paar ähnliche Hausbesitzer hier wieder.
Denn das Haus ist wie der Mensch – Höchst Individuell
Die Zahlen stimmen hinten und vorne nicht!
Bitte noch mal nachrechnen.
Eine ST Anlage liefert keine >>1000kWh/Quadratmeter(Bruttofläche) und Jahr, 500kWh/Quadratmeter sind bereits viel!
64€/0,06€/kWh=>1000kWh
Eine PV Anlage liefert ~200kWh Strom/Quadratmeter(heutiger Standard) und Jahr nach Abzug der Anlagenverluste!
@Kai – richtig. Ich hab fälschlicher weise nur die qm eines Moduls herangezogen. Sind aber vier. Fläche 9,36qm = +16€/qm/a. Genauer:
Anschaffung mit Zinsen: 3350€/20Jahre = -168€/a
Wartung mit Solarflüssigkeit/5a = -82€/a
Ertrag: ersten 5Jahre = 28600kWh = 5700kWh/a
Ersparnis: 5700kWh*0,07€/kWh GAS = +400€/Jahr
TCO über 20 Jahre/a
Finanziell/a -168-82+400 = +150€/Jahr/a
Finanziell/qm: 9,36qm = 16€/qm/a
Energetisch/qm: 9,36qm = 609kWh/qm/a
Mich interessiert was eine LWP mit PV an Ersparnissen pro Jahr bringen würde hätte ich mich vor 5Jahren anders entschieden. Meine Wärme/Strom Kosten sind:
Anschaffung: Gas BWT+ST+Zinsen-Förderung -18.000/20Jahre = -900€/a
Wartung: BWT+ST+SSF/a = -230€/a
Gas: Verbrauch mit ST = 16000kWh/0,07€/kWh = -1120€/a
Strom: 3000kWh/Jahr bei 0,3€/kWh = -1000€/a
TCO bei 20Jahren -65.000€ = -3.250€/a
Was ist die TCO bei dem Bedarf von 45° Vorauf, 22000kWh/a Wärme und 3000kWh/a Strom bei einer passenden LWP mit PV?
Bei aller Liebe zur Fotovoltaik, sollten wir nicht den Fehlermachen und die noch fehlende Infrastruktur und den damit verbunden Kosten unterschätzen. Mein Plädoyer für die Solarthermie, ist ein Plädoyer für die sinnvolle Nutzung der Sonnenergie – für Wärme die Solarthermie, für Elektrizität die Fotovoltaik.
Eine Aussage für die Solarthermie ist keine Aussage gegen die Fotovoltaik.
Die möglichen Probleme (siehe Beitrag https://www.tichyseinblick.de/kolumnen/aus-aller-welt/gruenes-kalifornien-sonne-weg-strom-weg/ ), die bereits jetzt vereinzelt austreten, sind ein sehr deutlicher Hinweis, dass wir nicht einfach nur machen, sondern uns Gedanken dazu machen müssen, welche Folgen ein exponentielle Wachstum – auch im Bereich der regenerativen Energien – haben kann.
Der Umbau der Infrastruktur ohne Einsatz von Erdgas, Erdöl und (Braun- bzw. Stein)Kohle zeigt diesen Generationen der Menschheit das Limit, welches mit Wasserkraftwerken (und technischer Sonnenenergienutzung, soweit gesellschaftliche Bereitschaft dafür priorisiert wird, oder wenn man das Risiko dafür anderen zumuten will, Kernenergie), als Leistungsgröße zum Antrieb des wirtschaftlichen Wachstums, überhaupt erreicht werden kann.
Natürlich hat Deutschland auch viele mächtige Menschen, die ihre Anerkennung der gesellschaftlichen und führenden Entwicklungen auch in Kommentaren (hier) ausdrücken. Das stimmt alle zuversichtlich, in der Erkenntnis, daß die zurückliegenden Jahre auch sinnvoll verwendet wurden, um die Erderwärmung einzugrenzen und den Schaden zu minimieren, für die Schwächeren des gesellschaftlichen Entwicklungsprozesses, im globalen Kontext.
Die technische Umstrukturierung scheint ja auch nicht durch die sachlichen oder technologischen „Schwierigkeiten“ gehemmt zu werden. Das wäre eine mittlerweile langjährige Beobachtung, zu „diesem“ Land.
PV Sonne weg ->Strom weg(wenn auch kein Wind und Reservekraftwerk da ist)
ST Sonne weg ->Wärme weg
Die Wärme aus PV und Wärmepumpe kann wie die Wärme aus ST gespeichert werden. Aber bei PV und Wärmepumpe kann auch gleich der Gigantische zum Teil sogar solarthermisch geladene Niedertemperatur Saisonalspeicher unter unseren Füßen genutzt werden auch wenn der sich etwas gegen das entladen sträubt(JAZ).
Was kann denn die ST besser wie PV?
Ist die günstiger bzw. kann die günstiger werden unter der Berücksichtigung das PV 100% Exergie liefert?
Liefert sie pro Quadratmeter mehr Wärmeenergie unter der Berücksichtigung das WPen der einzig denkbare Wärmeerzeuger für Niedertemperatur in Zukunft sein können will man nicht den aufwändig erzeugten und veredelten(methanisierten) Wasserstoff direkt vor Ort in Gasthermen verbrennen?
Dieses „Tichys Einblick“ ist aber das dümmste und unsachlichste, was ich weit langem zu dem Thema gelesen habe. Der schwafelt darüber, dass die Leute ihre Klimanlagen laufen lassen, wenn die Sonne untergegangen ist, und das die Klimatisierung mit PV-Strom in Frage stellt. Dabei gibt es keine so gut zusammenpassenden Techniken wie Klimatisierung und PV. Die Anlagensteuerung muss nur das Mindesmaß an Intelligenz (und Leistungsfähigkeit) aufbringen, dass nach Sonnenuntergang keine Klimatisierung mehr nötig ist.
Und dann noch „durchhängende Stromleitungen wegen Überlastung“. Das ist auch nur ein Thema, wenn man große zentrale Kraftwerke hat. Dezentrale Techniken wie die PV belasten die Stromleitungen nicht.
Dann werden ungenannte „Experten“ zitiert, die vor volatilen Stromerzeugern wie Wind und PV warnen. In Deutschland halten die schon seit 10 Jahren den Mund, weil sich ihre Unkenrufe als Kokolores herausgestellt haben. Unsere Bundesnetzagentur achtet darauf, dass Leitungen und Kraftwerke da sind, so dass jeder jederzeit den Strom bekommt, den er braucht. Unter „Lastabwurf“ versteht man auch nicht das planmäßige Abhängen einer Großstadt, wie in dem Artikel behauptet wird, sondern den Abwurf von Lasten, die es verschmerzen können, wenn sie mal ein Weilchen pausieren müssen, wie bspw. eine Aluminiumschmelze, die sich im Übrigen in Form von günstigem Strombezug für diese Dienstleistung bezahlen lässt.
Man braucht hier also nichts zu raunen von „Gefahren eines exponentiellen Wachstums bei den Regenerativen“. Das hatten wir bisher nicht – es war bis auf die frühe Anfangszeit linear – und wir werden es auch in Zukunft nicht haben. Dieses Raunen braucht es doch gar nicht. Sie haben doch sehr gute Projekte, die rechtfertigen sich doch von selbst?
Noch zur Ergänzung: In diesem „Einblick“ werden alle möglichen Lügen und bösartige Dummheiten verbreitet, aber was verschwiegen wird, weil das nicht ins Bild passen würde, das gezeichnet werden soll, ist natürlich der große Stromausfall (August 2003, 5 Tage, 50 Millionen Menschen betroffen) im Nordosten der USA und Kanada. Der passierte aber nicht wegen erneuerbarer Stromerzeuger, von denen gab es da noch nicht viele, sondern weil das Stromsystem unzureichende Reserven hatte und schlecht gesteuert wurde. Die US-Amerikaner sind da einfach etwas weniger perfektionistisch als wir Deutschen. Ich bin sicher, dass wir weiterhin keine Probleme damit haben werden, auch mehr als 50% unseres Stroms aus volatilen Erneuerbaren Erzeugern zu beziehen, auch wenn es vor 20 Jahren „Experten“ (CEOs der großen Energieversorger) gab, die meinten, mehr als 5% wären nicht zu verkraften.
Worin ich allerdings zustimme: Wenn wir unkoordiniert Wärmepumpen mit schlechter Arbeitszahl ohne Verstärkung der Netzinfrastruktur zubauen, dann wird es auch in unseren Netzen eng. Bei uns muss man sich aber die Installation einer Wärmepumpe vom Versorger genehmigen lassen, und das ist auch gut so. Die Infrastruktur wäre da, um diese Wärmepumpen bei Überlastung per Rundsteuerung abzuwerfen, was man bei kurzzeitigen Engpässen als Verbraucher auch verkraften kann, aber das kostet dann wieder. Also hat die Solarthermie durchaus ihre Berechtigung, um Netzkosten zu vermeiden. Die Nutzung von PV-Strom um Wärmepumpen zu betreiben hat ja den großen Nachteil, dass sie das wirtschaftliche Risiko der sommerlichen Überproduktion aufgrund der derzeitigen Marktverhältnisse ins Netz verlagert. Das kann natürlich kein Dauerzustand sein, außer man ist etwas kurzsichtiger Lobbyist der PV-Industrie. Leider ist die Kurzsichtigkeit sehr weit verbreitet. Aber auch dank ihr kommen wir doch immer ein wenig weiter.
Elektroauto, Wärmepumpe, Gasheizung, Solarthermie. Alles benötigt Strom um zu funktionieren. Aus welchem bitte für einen Laien nachvollziehbaren Grund sollte man eine Solarthermieanlage aufs Dach bauen, die entweder für den Sommer zu groß oder für den Winter zu klein dimensioniert ist, die ohne Strom nicht funktioniert, die zusätzlichen Wartungsaufwand aufs Dach bringt, die den PKW nicht laden kann, mit der man nicht kochen kann, mit der man auch nicht heizen kann, die im Sommer das Haus nicht kühlen kann? Das alles geht mit Strom vom Dach…
Aus meiner Sicht ist und bleibt das Kernproblem der Solarthermie, jedenfalls im häuslichen Bereich, dass ein Großteil der Wärmeenergie anfällt, wenn sie nicht gebraucht wird, während sie unzureichend liefert, WENN sie gebraucht würde. PV-Strom kann ich immer verwenden, aber eine ST-Anlage, die im Sommer überschüssige Wärme liefert, ist nutzlos. Wie sieht denn die Systemarbeitszahl aus, wenn wenn man berücksichtigt welcher Anteil an Energie tatsächlich genutzt werden kann? Das ist doch die eigentliche Krux, und aus meiner Sicht der entschiedende Vorteil der PV.
Genau! Egal ob Fotovoltaik oder Solarthermie, wir brauchen Speicher. Leider kommen wir auch bei der Fotovoltaik auch an Grenzen des Überschusses. Sobald ich die Fotovoltaik für die Wärmeanwendungen nutzen will, ist die Solarthermie deutlich im Vorteil. Wir benötigen so viel Elektrizität, dass es sinnvoll ist die Fotovoltaik den Anwendungen vorzubehalten, die ohne Elektrizität nicht funktionieren.
Deshalb kombinieren wir Solarthermie mit Fotovoltaik und speichern die Überschusswärme im Sommer unterhalb des Gebäudes. Alleine, die Graue Energie, die ich durch den Wegfall bzw. Reduzierung der Perimeterdämmung unterhalb des Gebäudes einsparen kann macht eine Energiemanege aus, mit dem ich ein Passivhaus mehr als 10 Jahre lang beheizen kann. Ich ersetze sozusagen Dämmstoff durch Solarenergie.
Das Ganze funktioniert aber nur bei einer ‚Integralen Betrachtung des Gesamtsystems.
Mein Anliege ist es nicht irgendeine Technik zu bevorzugen. Ich möchte zu einem Perspektivwechsel mit zu einer ganzheitlichen Betrachtung einladen.
PV-Strom können Sie auch nur verwenden, wenn er gerade produziert wird, und das ist im Winter sehr wenig. Im Gegenteil: Für Wärme kann jeder überall einen wirtschaftlich tragfähigen saisonalen Speicher bauen. Für Strom gibt es als saisonale Speicher bisher nur Pumpspeicherwerke und davon viel zu wenig, und in Deutschland fast nichts. Solange das so ist, ist Wärmeproduktion mit hohem Wirkungsgrad, Speichermöglichkeit und ohne Wirkungsgradverluste, wie sie bei Power-to-gas-to-power+heat auftreten, die entschieden bessere Lösung.
Solarthermie lässt sich einfacher und bei Passivhausbauweise sogar kostengünstig saisonal speichern. PV-Storm ist ebenso abhängig von der Sonne, wie die Solarthermie. Wärme lässt sich aber deutlich einfach und länger speichern. Die Solarthermie ist flächeneffizienter und kann die Fotovoltaik durch entsprechende Speicher mit Regelenergie unterstützen und damit die Netze entlasten.
Es kommt auf die sinnvolle Kombination und Abstimmung der Techniken an und nicht ob a) besser ist als b)!
Das Alphabet hat viel Buchstaben und nur zusammen ergeben sie einen Sinn!
Also wie Solarthermie die Stromnetze im Winter entlasten könnte verstehe ich nicht.
Im Winter wird PV effizienter ST dagegen ineffizienter. Das Erzeugungsprofil der PV passt,von den beiden, besser zu einem Heizungssystem wobei natürlich beide nicht optimal sind.
Einzig die regelmäßig mit einer ST verbauten Gas oder Biomasse Kessel entlasten das Stromnetz gegenüber der WP. Nur verbrauchen die dabei die Energieträger die wir dringendst für Schiffs und Flugverkehr und evtl Reservekraftwerke benötigen. Um diese Heizungssysteme (ST + Verbrenner) zu betreiben benötigen wir somit mehr elektrische Energie wie für die vollelektrische Alternative. Mit mehr ST in dieser Kombination bräuchten wir so sogar noch mehr PV als würden wir, von den beiden, nur auf PV und WP setzen. Das Gas müssten wir so im Sommer aus PV Strom herstellen. Denn mit mehr Windkraft für den Winter könnten wir ja gleich wieder mit WP heizen.
Alternativ könnte natürlich auch PV + ST + WP und ein Gas/Biomasse Kessel als Kombination verbaut werden, womit wir wieder sehr viele Menschen mit unnützer Arbeit beschäftigen könnten.
„Das Alphabet hat viel Buchstaben und nur zusammen ergeben sie einen Sinn!“
Bravo!
Nur gibt es kaum jemanden der jedem Wort einfach seine Lieblingsbuchstaben anhängen würde um seiner Aussage so mehr Sinn einzuhauchen.
Nochmal, die höhere Flächeneffizienz der ST gleicht die PV über die WP, welche ohnehin vorhanden sein sollte, mehr als aus.
ST -> kaum mehr wie nutzbare 500kWh/qm
PV -> neue Anlagen auf Dächern auf die jemand ST bauen würde mindestens nutzbare 210kWh/qm
210 * 4 = wie viel? Ist das mehr wie 500?
Erfahrungen aus der Praxis,..wir betreiben seit 28 Jahren eine Solarthermische Anlage, nutzen diese für WW und Raumwärme, seit 2003haben wir dazu eine PV, wie bereits in anderen Beiträgen beschrieben, haben wir im Sommer Wärme aus der ST ohne Ende, im Winter wenn sie benötigt wird, viel zu wenig, für mich ist damit die PV klar im Vorteil, mit Strom kann man alle Bereiche abdecken,.. unser nächstes Plusenergiehaus wird nur mit einer PV versorgt, ohne Wärmepumpe, ohne Heizkessel und ohne Stromanschluss, mit Bauteilaktivierung und Pufferspeicher wird direkt der Strom aus der PV zur Wärmeversorgung gespeichert, für den Strombedarf- in Akkus,.. im Plusenergie-Neubau benötigt die Wärmebereitstellung für WW weit mehr Energie als für die Raumheizung. Kühlung im Sommer mit ST ist ebenfalls ein Wunschdenken,. wie E-mobilität und vieles mehr. damit ist ganz klar, das die ST keine Berechtigung hat,.. eine hinausgeschmissene Fehl-Investition darstellt. da wir einfachsten , minimalsten Technischen Aufwand anwenden möchten und nich wieder enorme vielseitigen technischen Aufwand betreiben wollen,.. ist klar, das wir uns NUR noch für das Stromsystem mit PV entscheiden,..das zum günstigsten überhaupt gehört,…alles andere ist bereits vorbei an der Realität ,.. Solarthermie WAR einmal interessant,..Kutschnebauer konnten es ebenfalls nicht glauben, das es etwas besseres gibt, doch ihre Zeit ist ebenfalls längst vorüber,…
aus energetischer Sicht: Wärme in Umgebuntstemperatur (Raumtemperatur) ist immer abfall, Anergie
Strom ist immmer die hochwertige Energieform, Exergie, die wieder in andere Energieformen bereitgestellt werden kann,
warum also mit einer ST Abfall erzeugen, anstatt edle hochwertige Energie Strom,..
Bei einem EFH macht mMn Solarthermie keinen Sinn mehr, da im Vergleich zu PV-Modulen+WP zu teuer.
Aber bei einem bestehenden Fernwärmenetz kann man ruhig eine große Solarthermieanlage hinstellen, Dänemark macht das vor. Wenn natürlich Hochtemperaturwärmepumpen noch besser werden, dann macht es vermutlich mehr Sinn für alles verwendbaren Strom zu erzeugen und mit WP das Wärmenetz zu speisen.
Darum ist Solarthermin in Zukunft nicht notwendig https://www.pv-magazine.de/2020/09/02/mit-photovoltaik-zur-energieflat-fuer-mieter/
Das erscheint mir viel sinnvoller, als Wasser und Wärmemedien durch Rohre zu pumpen! Sorry für Herrn Linnig…
Beim Wirkungsgrad steht es mindestens 3 : 1 für die Solarthermie. Das so gewonnene Warmwasser kann in den meisten Fällen auch ausgenutzt werden; und zwar für die Raumheizung, die allgemeine Reinigung in Bad, Küche und im Aussenbereich, das Kochen (Vorwärmung) u. a. m. Ein etwaiger Überertrag im Sommer kann mittels einfacher Drehkolbenmaschine (Auswahl der besten Lösung laut Patentdokumentationen und praktischer Studien), deren Marktreife in naher Zukunft realisierbar ist und Generator in elektische Energie umgewandelt werden. Diese Kraftmaschine kann dann in Heizanlagen aller Art zur Effizienzsteigerung eingesetzt werden. Eine weitere Effizienzsteigerung ist erzielbar, wenn die eingestrahlte Sonnenwärme durch Einsatz entsprechender Kollektoren in einen höheren Temperaturbereich transformiert wird und für die gewonnene Wärme leistungsfähigere Speicher eingesetzt werden. Jeder solche Wärmespeicher ist billiger und entsorgungsleichter als die Elektrizitätsspeicher. Ausserdem ist Warmwasser noch immer ungefährlicher als elektrischer Strom, durch den insbesondere immer wieder Brände entstehen.
Wenn man heute auf die Dächer blickt ist man voll erstaunt, welches gigantische Energiepotenzial als Ersatz von Atomkraftwerken hier ausgelassen wird.
Die laufende Offensive für die Photovoltaik erinnert in Österreich frappant an die Kampagne in den 1070er-Jahren für die Gewinnung von elektrischer Energie aus Atomkraftwerken .
Im letzten Satz meines Kommentars soll es richtig „1970er-Jahren“ anstatt „1070er-Jahren“ lauten. Ich bitte um Entschuldigung.