Solar Strom und warmes Wasser = Hybridmodul

ralosHistory 27.6.2008

Eine der gern gestellten Fragen auf Messen und Vorträgen ist die Frage nach den Kombimodulen. Solarthermie und Photovoltaik in einer Platte. Hört sich gut an wenn die 1.000 Watt Sonnenenergie die uns die Sonne kostenlos spendiert zu 20% photovoltaisch und ca. 650 Watt als thermische Solarenergie genutzt würden.

Leider habe ich bisher noch kein überzeugendes Modul, oder müsste ich Kollektor   sagen, gesehen.

Die Idee ist natürlich genial.

In einem thermischen Kollektor baue ich anstelle von Fensterglas ein Photovoltaik-Laminat ein und schon wird die PV-Zelle gekühlt, bringt mehr Erträge und das warme Wasser kann auch noch genutzt werden. Wer allerdings eine thermische Anlage besitzt kennt vielleicht den Effekt, dass im Sommer bereits um elf Uhr der Wärmespeicher bis zum Anschlag (bei 6 qm Kollektoren!) gefüllt ist. Dann gibt es keinen Kühleffekt mehr durch die Thermie… im Gegenteil, die PV-Zelle würde noch erwärmt?

Heiße Zellen haben aber den Nachteil, dass weniger Strom produziert wird. Bei 25 Grad Celsius Zelltemperatur und einer Einstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter leistet ein PV-Modul ca. 180 Watt. Um rund ein halbes Prozent sinkt die Leistung bei einem Grad wärmeren Modulen. Dies bedeutet noch 150 Watt bei 60 Grad oder nur noch 135 Watt bei 80 Grad heißen Modulen. Warme/Heiße Solarzellen würde Minderertrag beim Stromverkauf bedeuten!

Funktionieren könnte diese Technik in einem Schwimmbad. Wenn ich die komplette Wärme im Sommer in das Schwimmerbecken leite und mit dem 30 Grad warmen Wasser die Zellen kühle.  Dieser besondere Anwendungsfall (hoher Wärmebedarf im Sommer) findet sich jedoch in der Praxis sehr selten und wird vermutlich deshalb nicht von den Herstellern bedient. Oder die Neckarsulmer Langzeit Wärmespeicher Lösung für ganze Wohnsiedlungen könnte ein Abnehmer für viel Wärme im Sommer sein.
Nur die Module zu kühlen und die Wärme zu vergeuden (z.B. Schluckbrunnen, Wärmetauscher im Erdreich) nur für den höheren Ertrag (vielleicht 10% Mehrertrag) halte ich auf jeden Fall für den falschen weg.

Alle diese Sonderlösungen bringen durch die geringe Stückzahl oft keine finanziellen Vorteile gegenüber der getrennten Lösung von thermischer und photovoltaischer Anlage.
Deshalb hier meine praktische Empfehlung der zwei getrennten Anlagen:
eine sechs Quadratmeter große thermische Kollektorsolaranlage und die restlichen Quadratmeter mit Photovoltaik belegen. Diese Kennzahl gilt bis auf weiteres für einen vierköpfigen Haushalt und nur für die Warmwasserbereitung ohne Heizungsunterstützung. Natürlich gilt diese Empfehlung auch nur bei Altbauten.

2 Gedanken zu „Solar Strom und warmes Wasser = Hybridmodul

  1. Rainer

    „Die Idee ist natürlich genial.“

    So ist sie das tatsächlich ? Auf dieser <A HREF="WEB-Seite>WEB-Seite finden sich PRO & CONTRA :

    ZITAT : Pro Hybridmodul:

    Sehr hoher Warmwasserbedarf, dadurch Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades

    Sehr hohe Speicherkapazitäten vorhanden

    Grund- oder Brunnenwasser vorhanden

    Kühlung der Module ratsam
    (beispielsweise in südlichen Ländern mit extremen Sommertemperaturen, bei denen Module Schaden nehmen könnten)

    Man möchte alles „aus einer Hand“

    Ästhetische Gesichtspunkte. Geschlossene, einheitliche Dacheindeckung.

    Zu wenig Platz auf dem Dach für zwei unterschiedliche Systeme ZITATENDE

    Kaum ein PRO ohne eindeutige zwingend notwendige Vorbedingungen !

    ZITAT Contra Hybridmodul:

    Geringer Warmwasserbedarf

    Kein oder nur geringer Platz für Wasserspeicher

    Erhöhter technischer Aufwand und damit erhöhtes Risiko eines Ausfalls sowohl der PV- wie auch der Solarthermieanlage

    Trotz Hybridmodulen zwei Systeme auf dem Dach, da nicht soviel Solarthermie benötigt wird.

    Hohe Investitionskosten ZITATEND

    Derartige Systeme sind allenfalls für sehr spezielle Nischenprojekte geeignet. [b]Warum sollen die „haushaltsübliche“ WW-Bereitung NICHT über aus PV gewonnenen Strom bewerkstelligt werden [/b] ❓ Genau zu den kälteren Jahreszeiten mag es immer noch geringe PV-Überschüsse geben. Diese dann der WW-Bereitung per el. Energie „zuzuführen“ ist problemlos möglich. Die thermisch-solaren Gewinne sind da eher gering bzw. das ΔT zur benötigten „Wunschwassertemperatur“ ist zu groß. Das Selbe gilt für die Unterstützung eines WW-Heizsystems. Liegt der thermische Zugewinn von der Temperatur und oder der Wärmemenge unterhalb eines „Grenzwerts“, wäre die thermische Energie nichtmehr „verwertbar“. Eventuell vorhandener „Stromüberschuss“ kann auch hier direkt in das Heizsystem fließen. Vorausgesetzt, der Anlageneigner möchte eine möglichst geringe Energiemenge in das öffentliche Netz einspeisen.

    💡 Was u.U. Sinn machen würde, wäre den Wärmeüberschuss (hinter den PV-Modulen) zu nutzen, um bei einer vorhandenen Luftwärmepumpe deren Leistungszahl zu verbessern. Je nach der sich daraus ergebenden besseren Kühlung der PV-Module, könnte damit „sekundär“ deren Stromproduktion gesteigert werden. Dies ist zum einen eine Preisfrage und selbstverständlich auch der „finalen Energiebilanz“.

    Im Sinne der „optimierten“ Einfachheit des Gesamtsystems sollten derartige Komponenten möglichst unabhängig voneinander funktionieren. „Sprich“ der Ausfall eines Anlagenteils sollte keine direkten Wirkungen für die anderen Anlagenteile haben.

    ❓ In diesem Sinne wäre es „wünschenswert“, bereits auf der „Gleichstromseite“ der PV-Anlage derartig einfache Anwendungen zu „bedienen“. Eigennutzung also ohne verlustbehaftete vorherige Invertierung – überall da wo das technologisch und ohne Zusatzaufwand möglich ist. Vielleicht gibt es ja jemanden der damit bereits Erfahrungen gesammelt hat ?

    Bislang wird jede kWh meine selbstgenutzten PV-Energie „verlustbehaftet“ in AC umgewandelt, gezählt, um dann als „Scheineinspeisung“ mir wieder verrechnet zu werden – PLUS 19% Mehrwertsteuer auf jede kWh. Ganz so, als hätte sie jemand von „außen“ geliefert. Jeder der nicht unter diese Form des EEG fällt, nutzt „gezwungenermaßen“ (der Strom aus dem Wechselrichter fließt IMMER zuallererst in die nächstgelegenen Verbraucher – also in das eigene anlageninterne Netz. Nur was davon „übrigbleibt“, erreicht über das Niederspannungsortsnetz nach und nach die Nachbarn (mit Bedarf).

    Nur wer seine Anlage vor dem Jahr 2011 in Betrieb genommen hat, mach damit „noch“ einen Differenzgewinn zu den Kosten welcher er / sie im Bezug von Kosten der EVU-Leistung ergibt. Was ebenfalls sicher noch nicht jedem aufgegangen ist, jede kWh die so (rein rechnerisch) „zurückfließt“ enthält die „volle Dröhnung“ von ~49% Aufschlägen, welche sich die ansonsten Unbeteiligten obendrauf rechnen.

    Besonders „wirksam“ ist das selbstverständlich bei allen „Garantie kWh Preisen“, welche unterhalb des Bruttobezugspreis liegen. Auch wenig beachtet – die Inflation – anschaulich im Rückblick zu den „guten alten DM-Zeiten“ von 1950 bis 1971 = 21 Jahre – hat die Kaufkraft einer DM auf 0,61 DM (= Minus 0,39 DM) reduziert. Schlimmer kommt es immer. 2002 (52 Jahre) war die Kaufkraft bereits um ~76% gesunken. Die durchschnittliche Inflation dürfte also wohl kaum deutlich unter 1,5% jährlich sinken. Gleichzeitig folgen die „nicht garantierten Preise“ dem umgekehrten Weg. Ähnlich wie bei den Renten – alles was der Staat so „garantiert“ – wird damit versucht den Zinsesszinseffekt zu neutralisieren. 🙄

    😯 „Schön“, wenn der Strom sich weiter verteuert, damit werden nach und nach auch derzeit noch oberhalb liegende Einspeisevergütungen vom Bezugspreis „eingeholt“. Die wohl (z.Z. noch) technologische Frage ist also, lohnt es sich noch überhaupt einzuspeisen ? Warum „seine im Schrebergarten herangezogenen Tomaten“ erst beim nächsten Supermarkt abliefern, um sie dann zum akuten Preisniveau eventuell teurer zurückzukaufen ?

    Antworten

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Diese Website verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahre mehr darüber, wie deine Kommentardaten verarbeitet werden.