Einige Hersteller von Wärmepumpen gehen jetzt dazu über, Photovoltaik-getriebene Lösungen auf dem Markt zu demonstrieren und zu fördern. Normalerweise werden Photovoltaik-Dachanlagen und Wärmepumpen aber getrennt verkauft. Sie werden auch getrennt oder in einer gemeinsamen Installation aufgebaut, ohne ein spezielles Energiemanagementsystem, um die Eigenproduktion von thermischer Energie mit Photovoltaik-Erzeugung zu maximieren.
„Während diese Installationen heutzutage der Standard in Wohn- und Gewerbegebäuden sind, gewinnen die Nachrüstungen in Gebäuden an Marktanteil, sowohl gezogen durch Energieeffizienzvorschriften als auch durch freiwillige Zertifizierungssysteme“, sagte Roberto Fedrizzi, Koordinator der Forschungsgruppe für nachhaltige Heiz- und Kühlsysteme am italienischen Forschungsinstitut Eurac, im Gespräch mit pv magazine.
Obwohl Wärmepumpensysteme mittlerweile eine marktreife Technologie sind, sind sie immer noch von Natur aus teurer als konventionelle Gaskesselanlagen, die den Marktstandard darstellen. Folglich sind die Produktionsmengen nicht vergleichbar. „Die Strompreise sind in den meisten EU-Mitgliedsstaaten relevant höher – zwei- bis viermal – als die Gaspreise“, erklärt Fedrizzi. „Das ist der Grund, warum es Energieeffizienz-Vorschriften und öffentliche Anreize gibt, die versuchen, gleiche Bedingungen für Technologien mit unterschiedlichem industriellen Reifegrad zu schaffen und so den Übergang von fossilen Lösungen zu erleichtern und zu beschleunigen.“
Skaleneffekte
Fedrizzi sagte, dass wachsende Verkaufszahlen zu niedrigeren Produktionskosten führen, da Skaleneffekte auf der Ebene der Komponenten und Systeme auftreten. „Die Wärmepumpensysteme sind in vielen Anwendungen auch ohne Anreize bereits eine bankfähige Lösung. In neu gebauten tertiären Gebäuden wie Büros, Hotels und Supermärkten, in denen neben dem Wärmeerzeuger auch Kältemaschinen für die Klimatisierung und Kühlung notwendig sind, ist die Installation eines reversiblen Wärmepumpensystems die effektivste Investition“, sagte er. In neu gebauten Wohngebäuden seien Wärmepumpen gekoppelt mit Photovoltaik-Anlagen bereits Standard.
„Einerseits, weil sie in hohem Maße dazu beitragen, den Anteil der erneuerbaren Energien zu erhöhen, die zur Deckung sowohl der elektrischen als auch der thermischen Lasten in einem Sektor genutzt werden, in dem die Energieeffizienz von allen Beteiligten, von den Hausbesitzern bis zu den Entscheidungsträgern, als hohe Priorität angesehen wird“, erklärte er. „Andererseits ermöglichen sie die Deckung des Wärme- und Kältebedarfs, der als Folge der globalen Erwärmung mehr und mehr als notwendiges Gut empfunden wird, mit einer einzigen Erzeugungseinheit.“
Für neu gebaute Wohnhäuser seien die Mehrkosten eines Wärmepumpensystems im Vergleich zu einer herkömmlichen Gaskessel-plus-Split-Gerät-Lösung nur marginal, während die Betriebskosten deutlich niedriger lägen. „So werden beispielsweise mehr als 50 Prozent der in Deutschland im Jahr 2020 neu gebauten Wohngebäude mit einer Wärmepumpe ausgestattet“, erklärte David Moser, Koordinator der Forschungsgruppe Photovoltaik-Energiesysteme bei Eurac.
Die größten Hindernisse
„Die Haupthindernisse für eine schnellere Einführung sind hauptsächlich kultureller Art und hängen mit der Struktur des Baumarktes zusammen“, so Fedrizzi weiter. „In Bezug auf den ersten Faktor neigt der Bausektor dazu, konservativ zu sein und sich langsam zu verändern.“ Seiner Ansicht nach geht es im Wärmepumpen-Sektor vor allem darum, Wissen zu generieren und das Vertrauen der Beteiligten für Lösungen zu gewinnen, die nicht konventionell sind.
„Was den zweiten Aspekt betrifft, so ist der Neubau nur ein Teil des gesamten Baumarktes“, sagte er. „Die Installation von Wärmepumpen als Nachrüstung in Gebäuden ist zwar technisch geeignet, erfordert aber Änderungen am bestehenden Heizsystem und zusätzliche Installationen, verglichen mit dem einfachen Ersatz des bestehenden fossil befeuerten Kessels durch einen neuen; dies führt zu längeren Installationszeiten und höheren Investitionskosten, weshalb sich Bauunternehmen und Hausbesitzer oft für den einfachsten und billigsten Weg entscheiden, der eindeutig weit weniger energieeffizient ist“, so Eurac-Forscher Fedrizzi. Um dieses Problem anzugehen, arbeiten Technologieanbieter und Forscher daran, Lösungen zu entwickeln und zu vermarkten, die als Nachrüstungen in Gebäuden schrittweise einfacher zu installieren und zu betreiben sind, und gleichzeitig Hausbesitzern eine hohe Energieeffizienz und zusätzliche Vorzüge wie Raumkühlung bieten.
Marktgröße
Technisch gesehen können die heutigen Wärmepumpen einen großen Temperaturbereich abdecken. „Sie arbeiten noch bei -20 Grad Celsius und stellen immer häufiger Warmwasser bei 65 Grad Celsius auf effiziente Weise bereit“, so Fedrizzi. „Das ermöglicht ihren Einsatz in einem viel größeren Anteil von Gebäuden als noch vor einem Jahrzehnt.“ Nach einem EU-Marktbericht des europäischen Wärmpumpenverbands für das Jahr 2021 übersteigt der Absatz auf dem europäischen Markt im Jahr 2020 die Zahl von 1,6 Millionen Geräten. Die Herstellerbranche verfolgt das Ziel, den jährlichen Absatz bis 2030 zu verdoppeln, wodurch bis dahin etwa 50 Millionen installierte Wärmepumpen erreicht werden könnten. Die aktuell vorherrschende Technologie besteht aus der Luft/Wasser-Wärmepumpen-Familie mit etwa 800.000 verkauften Einheiten im Jahr 2020, gefolgt von den reversiblen Luft/Luft-Geräten. Es wird erwartet, dass sich Luft-Wärmepumpen weiter zulegen werden, sowohl auf Geräte- als auch auf Systemebene, da ihre niedrigeren Investitionskosten und die einfache Installation sie weiterhin an der Spitze halten werden.
Die fünf größten europäischen Wärmepumpen-Märkte im Jahr 2020 waren Frankreich mit 394.000 verkauften Produkten, gefolgt von Italien mit 232.000 Systemen, Deutschland mit 140.000, Spanien mit 127.000 und Schweden mit 107.000. Der gesamte EU-Markt wuchs im Jahr 2020 um etwa 7 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Luft/Wasser-Systeme wiesen das dynamischste Wachstum auf, sowohl in Bezug auf die absolute als auch die relative Veränderung. Der Absatz von reinen Luft/Wasser-Wärmepumpen stieg um 15 Prozent auf 51.000 Einheiten, der von reversiblen Luft/Wasser-Systemen um 25 Prozent auf 47.000 Einheiten.
Richtige Dimensionierung
Auf die Frage nach der Bedeutung der richtigen Dimensionierung von Photovoltaik-betriebenen Wärmepumpen waren sich die beiden Experten einig, dass die Systemgröße nicht entscheidend ist, da die Lösungen auf dem Markt Photovoltaik-Anlagen unabhängig von der Wärmepumpe installiert werden. „Da die Stromeinspeisung in das Netz immer ungünstiger wird, hilft die Dimensionierung und möglicherweise die Ausrichtung der Photovoltaik-Anlage, um die tages- und jahreszeitlich variablen elektrischen Lasten des Wärmepumpen-Systems und damit den Eigenverbrauch zur Kostenoptimierung zu berücksichtigen“, erklärte Moser.
Er sagte, dass zusätzliche Vorteile wie Demand-Response-Dienste, die dem Netz zur Verfügung gestellt werden, in Sicht sind, obwohl sie bislang noch nicht existierten. „Wenn man das Problem aus der Perspektive der Wärmepumpe betrachtet und bedenkt, dass Wärmepumpen-Systeme immer über eine integrierte thermische Speicherkapazität verfügen – sowohl in Form eines thermischen Energiespeichers als auch in Form der Gebäudemasse -, bietet die Steuerung der Wärmepumpe eine kosteneffiziente Option, um bei hohen Einstrahlungsbedingungen Strom zu verbrauchen und thermische Energie für eine spätere Nutzung zu speichern sowie die schwankende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien auszugleichen“, so Fedrizzi.
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PV hin oder her, woher kommt die Antriebsenergie der WP in der Hauptheizperiode? Da die Stromnachfrage größer als die regenerative Produktion ist, ist die dafür benötigte Energie noch lange nicht klimaneutral und muss somit mit den Fossilmix bebelegt werden. Dieser war in D 2020 970g/Kwh Fossilstrom. Bei meinem Gasverbrauch ca. 10000Kwh/J. resultieren 2150 kg Co2 aus meinem Wärmesektor; für eine LWWP würde ich für Raumwärme 3900 kg, um etwa 80% mehr emittieren.
bei der WP mit dem CO2 Wert von Kohlestrom zu rechnen ist genau unsäglich und falsch wie es bei diversen Anti Eauto „Studien“ auch falsch ist damit zu rechnen. Eine WP verbraucht den geleichen Strom wie ein Herd oder ein TV.
Im Dez 2020 war der EE Anteil bei 38,5%
https://energy-charts.info/charts/renewable_share/chart.htm?interval=month&year=2020&share=ren_share
Nur so als Hinweis, neben PV gibts auch noch andere EE Erzeugung, welche wie z.b. der Windstrom ihre höchste Leistung im Winter haben
Man kann sich so seine Gastherme schön rechnen wie Sie er hier tun oder sich für den Ausbau der Windkraft einsetzten, wenn man wirklich an einer Lösung interessiert ist.
Dieser Artikel scheint mir sehr aus südeuropäischer Perspektive geschrieben. Dafür fehlt mir der Hinweis, dass in Mitteleuropa reversible Wärmepumpen bisher nicht für notwendig erachtet wurden, weil eine Kühlung in normalen Wohngebäuden nur an wenigen Tagen im Jahr zum Einsatz käme. In Südeuropa (Portugal, Spanien, Italien, Griechenland, Balkanstaaten und Südfrankreich) sieht das ganz anders aus: Dort haben viele Häuser keine Heizung, dafür fast alle eine Klimaanlage. Für Südeuropa passen (reversible) Wärmepumpe und Photovoltaik also hervorragend zusammen, weil Sonnenangebot und Kühlbedarf praktisch synchron laufen. Bei uns und noch mehr in Nordeuropa ist der sommerliche Bedarf an Kühlleistung gering, dafür produziert eine PV-Anlage im Winter bei weitem nicht den Strom, den man für Heizung und Warmwasser bräuchte, das würde nicht einmal im Passivhaus reichen, geschweige denn im durchschnittlich schlecht gedämmten Bestand.
Beispielrechnung für mein Passivhaus: Dachfläche nach Süden ca. 60qm, reicht für 40 Module a 300W, also 12kWp. Durchschnittsstromleistung in Dez+Jan (ohne Schneeüberdeckung!) 0,4kW. Daraus Wärmeleistung mit Wärmepumpe (Faktor 3) 1,2kW. Aus der Wärmebedarfsrechnung ergibt sich aber für den Auslegungsfall des Hauses (-10°C) ein Wärmeleistungsbedarf von 1,8kW für Heizung und 0,6kW für Warmwasser, also das doppelte. Und wer hat schon ein Passivhaus!? Bloß um dann festzustellen, dass die Lösung mit PV+Wärmepumpe nicht ohne Strom von außen funktioniert? Investitions- und Wartungskosten für eine Wärmepumpe werden dabei immer wesentlich höher bleiben, als für eine Gastherme. Meine Gastherme hat (weil gering belastet) 20 Jahre keinen Handwerker gesehen – dann mussten zwei Temperatursensoren ausgetauscht werden. Seit dem läuft sie wieder wie am ersten Tag. Da wird man keine Wärmepumpe finden, die so anspruchslos ist.
Die Lösung für die Breite muss in Mitteleuropa so aussehen, dass der größte Teil des Gebäude-Wärmebedarfs aus Nah- und Fernwärmenetzen kommt. Die bekommen ihrerseits ihre Wärme aus Solarthermie mit saisonalem Speicher und KWK-Anlagen, die Stromlücken im Winter mit H2-Kraftwerken füllen. Das ist eine dezentrale Lösung ohne großen Netzbedarf, die im mittelgroßen Maßstab (mehrere Mehrfamilienhäuser) schon heute eine Stromautarkie im Kleinen – natürlich noch ohne H2 sondern mit fossilem Brennstoff – zu marginalen Mehrkosten ermöglicht. Mit H2 wird es im Kleinen noch sehr teuer. Im Großen wird man abwarten müssen, wie sich die Elektrolysekosten entwickeln. Sollten die Elektrolyseanlagen vor allem im Sommer mittags mit unbeschäftigten PV-Anlagen gefüttert werden, würden riesige Leistungen installiert werden müssen, die aber nur 1/10 der Zeit arbeiten können. Das würde den H2 zu teuer machen, um die Kosten in einem erträglichen Rahmen zu halten.
Was ich mir tatsächlich als (technische) Teillösung für Mitteleuropa vorstellen könnte, wären Hybridmodule, die neben PV-Strom auch noch vorgewärmtes Wasser als Wärmequelle für eine Wärmepumpe liefern. Für die sommerliche Überproduktion an Wärme wird man schon eine (technische) Lösung finden. Nur haben Hybrid-Module zwei wirtschaftliche Probleme: Sie sind nicht sehr weit verbreitet und deshalb teuer, und selbst als Massenprodukt werden sie nie so billig werden wie einfache PV-Module. In großen Freiflächenanlagen mit saisonalem Wärmespeicher wären sie allerdings effizienter einzusetzen und dann könnten sie als Massenprodukt auch wirtschaftlich interessant werden.
Warum nur an PV-Strom denken, wenn es um Heizen und Warmwasserbereitung mit Wärmepumpen geht?
Windenergie gibt es schliesslich auch noch und muss genau wie die installierte PV Leistung massiv ausgebaut werden.
Überschüsse gehen dann in die Sektorenkopplung und/oder in Lagzeitspeicher (H2). Zur Not kann man eine Weile auch die Gaskraftwerke für kalte Dunkelflauten nutzen. Da reden wir maximal über 14 Tage im Jahr!
Alleine mit dem Gasspeicher in Rheden (4,4Mrd Kubikmeter Methan!) steht ein enormer Puffer zur verfügung.
Sie haben völlig recht: Windstrom+Wärmepumpe passt in Deutschland gut zusammen, besser als PV+Wärmepumpe. Es wird in Deutschland also einen gewissen Markt für windstromgetriebene Wärme-Wärmepumpen geben. Ob sich auch ein Markt für PV-stromgetriebene Kälte-Wärmepumpen entwickeln wird, bleibt abzuwarten. Nachdem Übersterblichkeitskurven gelegentlich in den Medien gezeigt werden, wissen wir ja, dass es in Deutschland immer wieder Wochen gibt, in denen signifikant mehr Menschen sterben, weil es ihnen zu heiß geworden ist. Für die wäre die Kälte-Wärmepumpe nicht nur ein nettes Add-On gewesen. Für die anderen wäre sie immerhin das. Die Experten im Artikel propagieren allerdings die Kombination PV+Wärmepumpe. Und diese Kombination ist als Heizwärmepumpe in Deutschland nicht sinnvoll. Die Einzelkomponenten können es dennoch sein, damit es im Winter Abnehmer mit Wärmespeicherpotential für Windstrom gibt und im Sommer genug PV-Strom, um den allgemeinen Stromverbrauch zu gewährleisten.
Wärmepumpen lohnen sich also für den Verbraucher und das Netz, wenn sie angebotsgesteuert zum Einsatz kommen, und PV für den Produzenten und das Netz, wenn es eine auskömmliche Einspeisevergütung gibt. Der Versuch, den Stromverbrauch der Wärmepumpe mit Eigenverbrauch von PV-Strom zu finanzieren, wird nicht gut funktionieren, und dem Netz nicht den Nutzen bringen, den es braucht.
Die Windkraft geführten WP werden automatisch kommen. Börsenpreis abhängige Tarife gibt es schon und diese werden sich mit den Smartmeter Rollout auch weiter verbreiten.
@JCW Eine Privatperson kann eben nur PV + WP zuhause bauen, WKA + WP ist halt nicht möglich, also was soll man den sonst empfehlen. Gasthermen wie @Ignaz Mellmer wohl eher nicht.
@JCW
Das sehe ich weitgehend auch so.
Man kann ein wenig positiven Effekt mit der Kombi PV + WP erzielen, wenn stärker auf den angebotsgesteuerten Effekt abgestellt wird. Z.B indem man die Heizkurven, bzw. die Tages-Solltemperaturen im Gebäude leicht erhöht, sobald genügend PV Leistung anliegt. Damit speichert man dann die mit dem Faktor der WP produzierte Wärme im Estrich und senkt etwas den Nachtbedarf. Über die Größenordnung dieses Effektes habe ich aber leider keine Info, oder Erfahrungswerte, da die Anschaffung einer WP für mich noch bevorsteht.
Ich würde aber dennoch nicht so weit gehen, die Kombi PV und WP als nicht sinnvoll zu bezeichnen, höchstens als nicht so effektiv im Zusammenhang der wechselseitigen, positiven Beeinflussung.
Die Aussage könnte man sonst missverstehen, wobei sie ja auch angeben, dass die beiden Einzelkomponenten durchaus sinnvoll sind. Es bleiben ja auch kaum alternative Möglichkeiten, als die Heizwärmeerzeugung zu elektrifizieren (damit meine ich ausdrücklich keine direkte Widerstandheizung!).
Für die PV im Sommer kämen aber als positive Effekte neben der Deckung des allgemeinen Stromverbrauchs meines Erachtens nach noch die saisonale Speicherung (H2) der hoffentlich bald erzeugten Überschüsse (für die ach so gefürchtete Dunkelflaute), der Mobilitätssektor (zumindest im Individualverkehr und ÖPNV), sowie der industrielle und Netzstabilisierende Speichereinsatz als Lastpuffer (sehr kurz bis maximal 1 Tag) hinzu.
Lieber weber, eine Privatperson kann PV installieren und sie kann eine Wärmepumpe installieren. Manchmal geht auch nur eins davon. Alles was geht, kann auch sinnvoll sein. PV ist fast immer sinnvoll, wenn ihre Effizienz nicht zu gering ist, für Wärmepumpen vermute ich, dass es ein Optimum im Netz geben wird, das irgendwo zwischen 10 und 30% der Heizungen liegt. Es ist aber nicht gut, wenn der Betrieb einer PV-Anlage nur wirtschaftlich ist, wenn man dank einer Wärmepumpe einen hohen Eigenverbrauchsanteil realisieren kann. Für die Wärmepumpe gilt das gleiche: Es wäre nicht gut, wenn man sie nur betreiben könnte, wenn man verhältnismäßig günstigen PV-Strom aus einer eigenen Anlage für ihren Betrieb einsetzen kann. Beides, PV und Wärmepumpe muss auch ohne das andere auskommen können. Deshalb braucht es für PV auskömmliche Einspeisetarife und für Wärmepumpen geeignete Stromtarife, die es honorieren, wenn man sie angebotsorientiert laufen lässt. Wenn sich die einzelnen Techniken nur oder besonders lohnen, wenn sie gemeinsam betrieben werden, führt das entweder zu ungerechtfertigten Vorteilen bei denen, die das Glück haben, beides realisieren zu können, oder zu vielen Einzelanlagen, die nicht realisiert werden, weil die zweite Technik in dem Reihenhaus (oder aus einem anderen Grund) nicht dazu passt. Das eine ist nicht notwendig, das andere wäre bedauerlich.
Es war ein übler Trick der Bundesregierung, die Einspeisevergütungen so weit abzusenken, dass PV nur noch finanzierbar ist, wenn man einen hohen Eigenverbrauchsanteil realisieren kann. Damit werden viel zu wenig und zu kleine Anlagen gebaut, statt dass das Dachflächenpotential so weit wie möglich ausgenutzt wird.
Die Regelung, die noch 2011 galt, dass man sogar einen Aufschlag auf die Einspeisevergütung bekam, für den Anteil des Stroms, den man selber verbrauchte, war allerdings auch unnötig. Das war nur Subventionierung von Stromverbrauch auf Kosten der anderen Stromverbraucher ohne diese Möglichkeit.
@sirrocool: Es gibt natürlich eine Alternative zur Elektrifizierung der Wärmeversorgung: Die Versorgung über ein Wärmenetz. Das kann man bloß nicht alleine entscheiden. Entweder die Kommune sorgt für so ein Netz, oder sie tut es nicht. Die Wärme im Wärmenetz kann aus großen solarthermischen Anlagen kommen (gerne auch mit einer PV-Schicht drüber, um einen Zusatznutzen zu erzeugen) mit einem saisonalen Wärmespeicher und/oder aus einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage, in der H2 die Dunkelflaute überbrückt. Diese H2-Kraftwerke wird man brauchen, auch wenn es einem nicht gefällt. Die Kohlekraftwerke haben mir auch noch nie gefallen.
In meinem kleinen Ort in Oberbayern hat die Gemeinde noch in keinem Neubaugebiet geschweige denn im Bestand für ein Wärmenetz gesorgt, weil ein Wichtigtuer in der entscheidenden Sitzung vorgerechnet hat, dass über die Wärmeleitungen genau so viel Wärme verloren geht, wie in den Häusern als Nutzwärme ankommt. Dabei ging er natürlich davon aus, dass diese Leitungen 24 Stunden unter Maximaltemperatur gehalten werden. Reduziert man die Betriebszeit aber auf das erforderliche Minimum (Hälfte oder Viertel der Zeit), und ergänzt das durch kleine Wärmespeicher in den Häusern, sinken die Wärmeverluste entsprechend, und die Schornsteinverluste sowieso. Letztlich bleibt uns auch nichts anderes übrig. Und Verlust von der Hälfte der Nutzwärme klingt zwar viel und lässt sich polemisch wunderbar ausschlachten, aber Individualheizungen arbeiten mindestens genauso ineffektiv. Es rechnet uns bloß niemand vor, um uns nicht zu verunsichern.
Schauen Sie sich mal an, was die Energiedörfer in BaWü machen. Nicht alles davon (Biomasseheizkraftwerke) sind eine Lösung für die Breite, aber Wärmenetze haben sie alle.
@JCW
Ja, die Wärmenetze können eine Alternative sein. Diese sind, wie sie auch schreiben, aber sehr von der kommunalen Initiative, sowie von den lokalen Gegebenheiten abhängig. Man muss dafür ja den Untergrund aufbuddeln, oder die inzwischen verstärkt genutzte Technik des Horizontalbohrens einsetzen. Der Untergrund muss das dann aber auch hergeben.
Woher die Wärme dann kommt, kann sehr unterschiedlich sein.
Abwärmen großer Produktionsbetriebe wäre hierfür ein echter Standortvorteil und können eine WIn/Win Situation herbeiführen. Sogar Abwärmen kommunaler Kläranlagen bieten hierfür sicher einiges Potenzial (wobei ich in letzterem Fall vermutlich eher die Fern- als die Nahwärme bevorzugen würde ;-))
Ländliche und stark zersiedelte Gebiete scheiden hier aber wohl eher aus. Da muss man schon sehr nah an eine Biogasanlage wohnen, damit sich das lohnt, ein Wärmenetz zu errichten.
Solarthermische Anlagen sehe ich hier als Quelle etwas kritischer, weil diese genau wie bei PV eher azyklisch hohe Energiebeträge ermöglichen. Diese Flächen sähe ich dann doch lieber mit PV belegt.
Über H2 als saisonalen Wärmespeicher, zur Not auch mal tageweise als saisonaler Stromspeicher, wird man aber nicht herum kommen. Das sehe ich ähnlich.
Es gibt eine ganze Menge Projekte (Friedrichshafen, Bremen, München-Ackermannbogen, …) bei denen solarthermische Wärme im Sommer für den Winter saisonal eingespeichert wird. In München ist dazu ein Lärmschutzwall ausgehöhlt worden. Technisch geht es, es ist allerdings noch teuer, weil keine gängige Technik. Die genannten Projekte stammen allerdings alle vom Beginn des Jahrtausends, als die Energiewende noch eine politische Lobby hatte.
Saisonale Speicherung solarthermischer Wärme wäre die Technik der Zukunft, wenn man sie so beherzt fördern würde, wie man das mit Wind- und Solarstrom gemacht hat. Es war aber leider ein verbreiteter Denkfehler, dass alles über den Strom laufen könne/müsse. Deshalb wurde zu wenig an Forschung und Markteinführungsprogramm in die Solarthermie und die saisonale Wärmespeicherung investiert.
Wichtig wäre zum Beispiel die Frage zu beantworten, wie man das Speichervolumen reduzieren kann, wenn man noch eine günstige Abwärmequelle, z.B. ein H2-Heizkraftwerk zur Verfügung hat.
Liebe Leute,
mich stört in diesem Markt zunehmend, dass sowohl aber vor allem von PV, Hausbatterien- und WP-Besitzern aber auch von Herstellern einfach zu viel Unsinn in geschönter Form vermittelt wird und damit die Interessenten gelockt werden. In der Realität sieht bei genauer Betrachtung das Ganze dann ernüchternd aus.
Diese permanente Schönfärberei kann ich mir nur so erklären, als dass die Anlagebesitzer die Zusammenhänge nicht ganzheitlich, also nur oberflächlich verstehen und und ergo mit zu wenig Grundlagenkenntnissen ihre Beurteilungen vornehmen. Bei Herstellern und Lieferanten geht es natürlich in erster Linie ums Geschäft.
Schönfärberei:
1. Gerade bei Umbauten sind die Gesamtkosten einer WP-Heizung z.B Luft/Wasser viel höher als allgemein vermittelt.
2. Die Betriebskosten (Wartung, Reparatur, Umweltschutzauflagen, Prüfungen & Versicherung) von WP werden im Vergleich zu Ölheizungen viel zu rosig dargestellt, denn diese sind alles in allem schlicht viel höher und übertreffen im Laufe der Zeit eine Ölheizung bei weitem.
3. Der Stromverbrauch von WP wird im Bereich von Minustemperaturen sofort exorbitant, ja diese Systeme werden dabei zu wahren Stromfressern!
4. Mit dem COP Wert wird dem Kunden etwas vorgegaukelt was im Jahresbetrieb nie zu erreichen ist, denn ein COP-Wert von z.B. 3.8 bezieht sich nur auf einen zum Heizen eher unrealistischen Wert mit viel zu hohen Aussentemperaturen und dies erst noch nur unter Laborbedingungen.
5. Mit einer WP z.B. Luft/Wasser das Brauchwasser auf 65° aufheizen zu können ist zumindest im jetzigen Zeitpunkt mehr Lockvogelversprechen denn Realität.
6. PV-Anlagen liefern in unseren Breitengraden von September bis März einfach eine lausige Ausbeute und zum Betreiben einer WP ist dieser Anteil lächerlich klein.
7. Hausbatterien sind was Preis/Leistung anbelangt schlicht Blödsinn, denn diese lassen sich nicht mal ansatzweise amortisieren.
Grüsse aus der Schweiz, Jürg ( Dipl Ing. Flugzeugbau & Linienpilot
Anlagebesitzer einer 12 kWp PV-Anlage, einer modernen Luft/Wasser WP mit Brauchwasserspeicher unter intelligenter Vernetzung und Überwachung.
Ich fange mal hinten an. Punkt 7 – aktuell komplett d’accord!
Zum REst:
Ja, WP sind aufwändiger und teuer in der Anschaffung. Sie ermöglichen aber erst den Wechsel von fossilen Energieträgern auf Erneuerbare und sind daher für eine weitestgehend emissionsfreie Wärmeversorgung in der Breite kaum verzichtbar.
Und das die WP Effizienter sind, als fossil betriebene Heizungen, werden sie sicher unterschreiben können. Denn anhand der JAZ, also der Summe aller kummulierten, momentanen COP Werte über einen Zeitraum X, kann man sehr gut vergleichen, wieviel Primärenergie hier eingespart wird und dennoch ein angenehmes Raumklima erzeugt werden kann.
Dass die Effizienz im Winter leidet…ja, das ist so. Für alle schlecht isolierten Geäude ist sie auch sicher nicht sinnvoll, zumindest nicht als alleiniger Wärmeerzeuger.
Da ist dann der Einsatz nicht zu rechtfertigen, zumal auf der Kostenseite bei den Fossilen Energieträgern deren Folgeschäden nicht eingepreist sind.
Sehr oft sind die WP jedoch auch einfach schlecht eingestellt (mal im Haustechnikforum vorbei schaun, hydraulischer Ableich etc.), wodurch sich schlechtere JAZ’n ergeben, als es möglich wäre.
Aber was wäre denn die Alternative? Sollen wir diese Technologie lieber schlecht reden und die Wärmewende nicht angehen?
Schlecht gedämmte Häuser sollte es in Zukunft sowieso nicht mehr geben. Also wären fast alle Gebäude für die Versorgung durch Wärmepumpen geeignet? Leider sind die Investitionskosten bei Wärmepumpen recht hoch, und auf einen im Verhältnis geringen Wärmebedarf umgelegt erhöht das den Wärmepreis ganz erheblich.
Als ich ein Passivhaus errichtet habe, kam die Versorgung mit Wärmepumpe nicht in Frage – viel zu hohe Investitionskosten. Bei geringen Verbrauchsmengen sind Techniken wirtschaftlicher, die niedrige Investitionskosten haben. Wenn die Verbrauchskosten dann hoch sind, ist das nicht so schlimm – man braucht ja nicht so viel. Das ging in meinem Haus so weit, dass, als sich die Nutzung des Hauses nach Auszug aller Kinder doch deutlich veränderte, die Direktstromheizung, zeitlich und räumlich gezielt eingesetzt billiger wurde als die Flüssiggasheizung. Es war mir ja peinlich und inzwischen habe ich die dezentralen elektrischen Radiatoren weitgehend durch einen zentral eingebauten, holzgefeuerten Kachelofen ersetzt, aber das ist keine Lösung, die jedem zur Verfügung steht. Der Kachelofen stellt nämlich auch eine erhebliche Investition dar, ist also ein Luxusobjekt, und das Holz ist nur in begrenzter Menge verfügbar – bei uns auf dem Land immerhin mit kurzen Transportwegen.
Ich kenne die Schweizer Vorschriften nicht, aber in Deutschland bedeutet eine fossile Heizung automatisch auch einen Schornstein der jährlicher Überprüfung/Kehrung unterliegt. Ölheizung warten kostet ebenfalls Geld, und in meinem Fall kommt eine zusätzliche Gewässerschadenhaftpflicht dazu.
Ich habe aktuell noch keine WP (würde gerne umrüsten), aber habe zumindest noch nichts von WP-spezifischen Umweltschutzauflagen oder sonstigen kostentreibenden Vorschriften gehört. Dass die Wartungskosten diejenigen einer Ölheizung übertreffen, kann ich mir eigentlicht nicht vorstellen. Kältemaschinen, und das sind Wärmepumpen ja letztlich, sind doch grundsätzlich eine jahrzehntealte etablierte Technologie? Was natürlich nicht heißt, dass jeder Heizungshersteller, der jetzt in diesen Markt einsteigt und die übliche Lernkurve durchläuft, auch gleich ausgereifte WPs herstellen kann…
@les2005
Zitat: „Ich habe aktuell noch keine WP (würde gerne umrüsten), aber habe zumindest noch nichts von WP-spezifischen Umweltschutzauflagen oder sonstigen kostentreibenden Vorschriften gehört.“
Ich beschäftige mich auch gerade mit dem Thema WP. Es kömmt dann auf die Art der Wärmequellennutzung an.
Luft-Wasser WP haben einen Ventilator, der Geräusche erzeugt. Daher darf man den auch nicht überall aufstellen (Abstände zum Nachbarn beachten).
Erdsonden muss man teilweise genehmigt bekommen. Das kommt auf die lokalen Gegebenheiten und Vorschriften an (Wasserschutzgebiet?) Und Erdsonden kommen natürlich nur in Frage, wenn der Untergrund geeignet ist. Da kann es schnell dazu führen, dass die Bohrtiefen begrenzt werden, der mögliche und erlaubte Wärmeentzug aber nicht so groß ist, was dann auf mehrere Bohrlöcher und Unwirtschaftlichkeit hinaus läuft.
Thema Split-Geräte oder Monoblock:
Bei Split Geräten darf meines Wissens nach nur ein entsprechend befähigter Kältetechniker ran, da man dort an den Kältekreis ran muss und die typischerweise eingesetzten Kältemittel umwelttechnisch nicht unproblematisch sind. Es wird aber z.B. auch bereits verstärkt Propan eingesetzt (R290).
Bei Monoblock Geräten muss man an den Kältekreis nicht mehr ran.
Das sind nur einige Beispiele.
Die (typisch deutsche) Regulierungswut macht also auch vor dem Thema Wärmepumpe nicht halt.
Vieles davon hat aber auch durchaus seinen Sinn 😉
@les2005: … und für Speicher sollte man auch eine Entsorgungsversicherungs haben, wie wir gerade gesehen haben. Das Problem bei Wärmepumpen ist die Wärmequelle. Für ein durchschnittlich gedämmtes Haus ist der Wärmebedarf so groß, dass man entweder Erdsonde, Flächenkollektor im Rasen oder Grundwasserrechte braucht. Für ein gut gedämmtes Haus reicht auch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe. Da ist der Wirkungsgrad (JAZ) zwar schlechter, das ist aber bei dem insgesamt geringen Verbrauch nicht entscheidend. Viel bedenklicher ist die Geräuschentwicklung, die womöglich einen selber, ganz sicher aber den Nachbarn, der nur den Lärm hat, stört. Und da wären wir wieder bei den italienischen Experten: In Italien ist der Wärmebedarf gering, die Durchschnittstemperatur im Winter hoch, und damit eine Wärmepumpe, die eigentlich auf sommerliche Kühlung ausgelegt ist, auch leicht mal an den wenigen kalten Wintertagen umgedreht als Heiz-Wärmepumpe zu betreiben, ohne dass die niedrige JAZ ein Problem wäre.
Übrigens: Die einfachste Lösung für den Hausbesitzer ist ein Fernwärmeanschluss: Der Wärmetauscher passt an die Wand. Kein Schornstein, kein auf Lecks zu überprüfender Flüssiggastank, kein bei Wasser im Keller aufschwimmender Öltank, kein atmosphärenschädliches Kältemittel, einfach nur einfach. Schwierig kann es nur sein, bräsige Lokalpolitiker und Mitbürger von diesen Vorteilen zu überzeugen.
@ Weber
Ich versuche aufzuzeigen, dass in meinem und auch vielen anderen Fällen, eine WP die Co2 Emissionen an das WKW verlagert und gravierend erhöht. Die Berechnung der Co2 Emissionen einer WP mit dem Strommix ist ein Betrug am Konsumenten, das ist Schönrechnung und Abwälzung der verursachten Emissionen auf den E-Strom.
Seit dem Jom-Kippur-Krieg Okt. 1973 und den darauffolgenden Ölboykott der OPEC beschäftigt mich das Thema Dekarbonisierung des Energiesystems und Effizienz.
Schon vor 28 J. wollte ich meine Doppelhaushälfte mit Gas – KWK beheizen, es fehlte jedoch an Hardware am Markt und durch meine Dämmambition wurde dies auch unwirtschaftlich; durch die Integration einer STH fiel der Jahresrestwärmebedarf von 14- auf 6-10 Mwh.
Fakt ist, dass nach mehr als 20 Jahren EE- Ausbau noch immer 59% des elektr. Endverbrauchs in der Heizperiode 2020/-21 fossil war. Wie sie selbst feststellten, war der EE Anteil im Dez. 2020 38,5%; vom Nov. bis März 41%; daraus folgend wird jeder zusätzliche elektr. Verbraucher, dies sind WP, Elektrolyse, E-Mobile,.. mit Fossilstrom gedeckt; auch wenn wir die Energie von einen Ökostromanbieter beziehen. Letzteres, so wichtig dies auch ist, lenkt nur den Finanzstrom zu EE und reduziert jedoch keine Co2-Emissionen.
Fakt ist ebenfalls, dass die Fossile Stromproduktion in D 2020 231,25Mil.t Co2 verursachten ÷ 238,568 Twh Fossil erzeugter Strom = 0,970kg Co2/Kwh Fossilstrommix.
Status Quo und Fakt ist der Fehlstand von 239Twh EE-Strom im Jahr 2020. Somit ist jedes Versprechen einer Co2-freien WP oder eines grünen H2, eine Lüge. Ausgenommen sind allerdings Insellösungen mit EE – Antrieb.
Die WP gewinnt im Status Quo keine Umweltenergie, sondern egalisiert bestenfalls die im WKW von ihr verursachten Primärenergie-, Leitung- und Wandlungsverluste.
An diesen Zustand wird sich auch den nächsten 2-3 Jahrzehnten nichts ändern, da der Ausbau der EE mit dem Nachfrage-plus schon wie bisher nicht schritthalten wird.
Alleine Deutschland finanziert derzeit in den Schwellenländern mehr als 6 GW Kohlestrom, welche in den nächsten 30J. 1000 Mil.t Co2 freisetzen. Dort liegt der Schlüssel zur Abwendung der anbahnenden Katastrophe. Alleine dies zu verhindern und durch EE zu kompensieren erfordert globalen Weitblick mit einen Kraftakt an globaler gesellschafts- und wirtschaftspolitischer Sicht. Aber dies kümmert im Schatten von CoVid2 niemanden, obwohl es schon ein Wettlauf mit der Zeit ist, schiebt die Politik und auch die Gesellschaft das Problem vor sich her.
Nur weil Sie es nochmal schreiben wird es nicht richtiger, der Strommix gilt für jeden Stromverbraucher oder für keinen, dass ist doch kein Wünsch dir was. Wenn Jemand behauptet seien WP läuft mit Windstrom (10g co2/kwh) ist genauso falsch wie wenn Sie behaupte diese läuft mit Kohlestrom (800g co2/kwh).
Sie sagen die WP geht an, also muss ein Kohlekraftwerk hochgefahren werden, weil die Windränder nicht hochgefahren werden können, die bringen den Strom den Sie eben gerade bringen.
Wenn Sie diese Ebene des zeitlichen Zusammenhangs einführen wollen, müssen Sie es eben auch zu Ende denken, wann meinen Sie wann die smarten WPs eher einschalten? Wenn der Strompreis Negativ ist weil gerade 80% oder mehr Windstrom im Netz sind oder bei er bei 9 Cent ist wenn der Windanteil bei 20% ist.
Nicht nur die Erzeugung reagiert sondern eben auch der Verbrauch.
Deshalb wird eine Smarte WP sogar einen niedrigeren co2 Wert je kwh erreichen wie der Durchschnitt.
Bei einer schlecht JAZ von 2 im Winter verbraucht eine WP jetzt schon weniger Co2 wir ihre Gasheizung.
Und was Sie einfach komplett ignorieren, ist das jedes Jahr der co2 Wert des Stroms weiter sinkt und Ihr Gas in 5, 10 oder 20 Jahre immer noch genau soviel Co2 produziert wie es jetzt tut
in den nächsten 10-15 Jahren wird eben kein Kohlekraftwerk mehr da sein, welches Sie Ihre Rechnung verwenden können. Was ist dann? Dürfen dann alle auf WP umsteigen oder finden Sie dann wieder ein weiteres Scheinargument. Nur das co2 Thema im Wärmesektor die nächsten 15 Jahre zu Ignorieren ist keine Lösung