Die Preisbremse im Keller

Nach den drastischen Strompreissteigerungen der vergangenen Jahre klingt es fast wie ein Märchen: 20 Jahre stabile Strompreise, mit denen man kalkulieren und langfristig planen kann! Unmöglich? Nein! Denn die Speicherbatterien erlauben es, selbst erzeugte Energie zu sammeln und vorzuhalten. In ertragsarmen Zeiten lässt sie sich abrufen. Diese Möglichkeiten öffnen sich nicht nur der Photovoltaik, sondern auch der Kraft-Wärme-Kopplung mit gasbetriebenen Blockheizkraftwerken oder Brennstoffzellen. Darüber hinaus bieten sich Kombinationen mit Wärmepumpen an.

Unschlagbare Gestehungskosten

Erst der Weg von wenigen zentralen Großkraftwerken hin zu einer dezentralen Erzeugung von Elektrizität mit einer Vielzahl von Akteuren gab der Photovoltaik und der BHKW-Technologie ein solides Fundament. Mittlerweile ist die Erzeugung von umweltschonender elektrischer Energie für viele Hauseigentümer eine flexible und einfache Möglichkeit zur Wertsteigerung der Immobilie.

Obendrein eine erschwingliche Möglichkeit. Sie kann unabhängig von der eingesetzten Gebäudetechnik oder dem Dämmstandard eingeplant und nachgerüstet werden. Andererseits galt eine Photovoltaikanlage für viele Hauseigentümer bis 2009 als reine Kapitalanlage, die hohe Renditen abwarf – egal ob der erzeugte Strom selbst genutzt oder eingespeist wurde.

Bedingt durch Änderungen des Gesetzgebers rückte die Eigennutzung immer mehr in den Mittelpunkt. Heute ist es bereits günstiger, Strom selbst zu erzeugen, als ihn beim Netzbetreiber zu kaufen. Die Photovoltaik kann die Bedarfsspitzen allein nicht decken. Zu Tageszeiten mit hohem Stromertrag muss die Anlage oft zu unattraktiven Konditionen einspeisen. Also werden Stromspeicher und voll abdeckende Systeme immer wichtiger.

Das Speichermedium entscheidet über eine Reihe von Fakten, die sowohl die Aufstellung als auch den Betrieb betreffen. Als ideales Speichermedium zeichnen sich Batterien aus Lithium-Eisenphosphat-Zellen ab. Dieses Material bietet hohe Eigensicherheit – dafür ist die Erstinvestition größer. Sie schaffen bis zu 5.000 Ladezyklen, das entspricht einer Lebensdauer von 20 Jahren.

Generell wichtig ist die Auslegung als Komplettsystem, das gewährleistet die einfache Montage und Inbetriebnahme. Darüber hinaus sollten alle für den Betrieb erforderlichen Baugruppen in das gemeinsame Gehäuse integriert sein. Dazu zählen beispielsweise der Wechselrichter, die Steuerungselektronik und ein aktives Batteriemanagement mit Batterieüberwachung sowie Smart Metering.

Batterie in die Haustrechnik integrieren

Ein Batteriespeicher soll und muss in das Gesamtsystem der technischen Gebäudeausrüstung integriert sein, um seine Vorteile vollständig ausspielen zu können. Dafür ist eine einfache Einbindung aller Systembestandteile relevant. Werden zum Beispiel eine Wärmepumpe und eine Photovoltaikanlage oder die Kombination von Kraft-Wärme-Kopplung und Photovoltaik zusammen mit einem Batteriespeicher eingesetzt, lässt sich der Eigenverbrauch auf 85 Prozent steigern.

Der Systemanbieter Vaillant hat dafür das Elopack auf den Markt gebracht, als Bindeglied für übergreifende Systemlösungen. Vaillant stellt neben der Photovoltaik auch kleine BHKW zur Verfügung, unter dem Label Ecopower. Der Stromspeicher übernimmt im Gesamtsystem eine zentrale Funktion wie der Pufferspeicher in thermischen Systemen.

Und er bietet eine sehr gute Grundlage für die Notstromversorgung. Dabei kann er zwar keine unterbrechungsfreie Notstromversorgung ersetzen, wie sie zum Beispiel für den Serverbetrieb notwendig wird, wenn das Stromnetz ausfällt. Doch beim plötzlichen Ausfall des Stromnetzes benötigt der Batteriespeicher nur wenige Sekunden, bis er die Verbraucher versorgen kann.

Batteriespeicher können über Photovoltaik beladen werden, aber auch durch den elektrischen Ausgang eines BHKW. Der Akku wird AC-seitig angesteuert, weil das BHKW netzkonformen Wechselstrom erzeugt. An Fläche sollte keinesfalls mehr als rund 0,32 Quadratmeter je Batterieschrank mit einer Ladekapazität von 4,5 bis 20 Kilowattstunden benötigt werden.

Für ein Einfamilienhaus werden rund zehn Kilowattstunden Speicherkapazität benötigt. Die Höhe wird 1,30 Meter nicht überschreiten und damit einem bodenstehenden Wärmeerzeuger ähneln. Auch das BHKW benötigt nur wenig Aufstellfläche, ähnlich wie eine Wärmepumpe. Und es kann den gleichen thermischen Pufferspeicher nutzen.

Neues BHKW-Modul G-Box 20

Das neue BHKW-Kompaktmodul G-Box 20 ist ein effizienter Lieferant von Strom und Wärme. Das BHKW von 2G Energy aus dem westfälischen Heek leistet 20 Kilowatt (elektrisch). Als Brennstoffe kommen Erdgas der Gruppen H und L oder alternativ Biomethan und Flüssiggas zum Einsatz. „Die G-Box 20 wurde als platzsparende Beistell-Lösung für vorhandene Energiezentralen oder als Einzelanlage in Wohnanlagen, Seniorenzentren und Krankenhäusern, Einkaufszentren oder Hotels und Gewerbebetrieben konzipiert“, erläutert Marcel Hartmann, Geschäftsführer der für den Vertrieb zuständigen 2G Home GmbH.

Bei einer thermischen Leistung modulierend von 20 bis 43 Kilowatt erzielt das neue BHKW-Modul mithilfe eines wassergekühlten Asynchrongenerators die elektrische Leistung von zehn bis 20 Kilowatt. Ein geregelter Drei-Wege-Katalysator reduziert die Emissionen von Kohlenstoffmonoxid und bei Stickoxiden auf unter 50 Prozent der Grenzwerte gemäß TA Luft. Mittels Schallschutzhaube wird der Geräuschpegel auf 52 Dezibel (A) vermindert, wodurch auch geräuschsensible Standorte für die G-Box 20 geeignet sind.

Das kleine Kraftpaket läuft bis zu 6.000 Stunden im Jahr, das ist für den rentablen Betrieb sehr wichtig. Mit Förderung durch das Gesetz zur Kraft-Wärme-Kopplung (KWKG) und des Bafa-Programms für KWK-Anlagen bis 20 Kilowatt (elektrisch) amortisiert sich die G-Box 20 innerhalb von vier Jahren.

https://2-g.com/de

Forschung zur Kraft-Wärme-Kopplung mit Photovoltaik

SMA, Vaillant und die RWTH Aachen erforschen in einem gemeinsamen Projekt die intelligente Kopplung von Photovoltaikanlagen mit Blockheizkraftwerken und Wärmepumpen. Ein Ziel ist die Optimierung des Lastmanagements der elektrischen Stromverbraucher und des Energiespeichers, unter Einbindung der Elektromobilität.

Das Projekt kostet rund 5,5 Millionen Euro, es wird vom Bund mit drei Millionen Euro gefördert. „Immer mehr Haushalte und Unternehmen nehmen mit Photovoltaik und dezentralen Blockheizkraftwerken ihre Strom- und Wärmeversorgung selbst in die Hand und machen sich unabhängig von steigenden Strompreisen“, sagt Roland Grebe, bei SMA Vorstand für technische Innovationen. „Die intelligente Kopplung von Photovoltaikanlagen und Blockheizkraftwerken bietet attraktive und systemtechnisch anspruchsvolle Perspektiven.“

Um diese zu nutzen, soll ein Baukastensystem aufeinander abgestimmter, flexibel einsetzbarer und kombinierbarer Steuerungskomponenten geschaffen werden, mit Schnittstellen zum Energiemarkt und dem Netzmanagement. Dabei werden verschiedene Wärmepumpen und BHKW, elektrische und thermische Speicher sowie das Lastmanagement elektrischer Verbraucher berücksichtigt.

https://www.sma.de/

BHKW bis 50 Kilowatt (elektrisch)

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Martin Schellhorn

ist freier Fachjournalist und Inhaber der Presseagentur Kommunikations-Management Schellhorn in Haltern am See und in Herne. Er ist vornehmlich in der Haustechnikbranche bewandert und schreibt regelmäßig in Fachmagazinen, unter anderem im TGA-Fachplaner und im Gebäude-Energieberater (Geb) aus dem Alfons W. Gentner Verlag in Stuttgart.

http://www.die-agentur.sh