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Photovoltaik Anlage

Ich habe mein Konzept zu Heizung, Lüftung und Photovoltaik ja schon grob vorgestellt. Deshalb hier nur eine kurze Zusammenfassung:

  • Wärmepumpe betreibt Fußbodenheizung und Warmwasser mit Strom
  • Wohnraumlüftung und sehr gute Dämmung (KFW40) sorgen für geringen Energieverlust
  • Luft-/Wasserwärmepumpe läuft bei hohen Außentemperaturen (tagsüber) am effektivsten
  • Maximale kWp Leistung ohne EEG Umlage, damit auch bei schlechtem Wetter und/oder Winter noch ein großer Beitrag zur Wärmeerzeugung geleistet werden kann
  • Warmwasser Erzeugung ab 12:30 Uhr Nachmittags zur Hauptertragszeit der PV und möglichst warmen Außentemperaturen
  • Nachtabsenkung von 3-5 Grad von 18-9 Uhr

Bei vielen Punkten sind noch einige Fragezeichen dran. Ich hab keine Ahnung, wie die Erträge im Winter sein werden. Wie gut die Nachtabsenkung funktionieren wird. Ob das Haus wirklich so wenig Wärme verliert über Nacht, wie ich vermute/hoffe. Fragt mich das alles nach 2, 3 Wintern nochmal.

Ein Paar Dinge weiß ich aber jetzt schon mit Sicherheit. Die Investition für die PV Anlage wird sich mit ziemlicher Sicherheit auszahlen. Wenn man sich ein wenig danach richtet kann man sehr viel von seinem Stromverbrauch in die Ertragszeiten legen (Wasch- und Spülmaschine, Staubsaugen, etc.). Das wird im Winter mit den kürzeren Tagen sicher schwieriger sein, als im Sommer. Aber sollte trotzdem ohne große Einschränkungen gehen.

Warmwasser-Erzeugung ist auch ohne Solarthermie Anlage für uns zumindest im Sommer komplett kostenlos. Bzw. es kostet uns 12,31 Euro Cent, die wir nicht einspeisen. Ich gehe davon aus, dass das selbst im Winter zu 95% funktionieren wird.

Hier mal ein paar aktuelle Daten und Beispiele. Insgesamt hat uns die Anlage jetzt schon deutlich über 800€ gespart oder über Einspeisung eingebracht.

So sieht die Übersichtsseite im Fronius Solarweb aus:

Übersicht Solarweb

Übersicht Solarweb

Aktuelle Leistung: nix (dunkel)
Aktueller Verbrauch: 233W
Netzbezug: 233W (kommt ja nischt vom Dach)

Heute haben wir 6,95€ erwirtschaftet. Insgesamt 841,88€. Der August war kein guter Monat. Mai und Juni waren recht gut. Oben rechts ist der Tagesverlauf von heute. Grün bedeutet Erträge > größer Verbrauch. Rot und Graph im negativem Bereich bedeutet Netzbezug.

Mal zum Vergleich ein sehr guter und ein sehr schlechter Tag:

Ein guter PV Tag

Ein guter PV Tag

Die Peaks sind in der Regel Wasch- oder Spülmaschine. Morgens das aufheizen der Espresso Maschine. Bei dem durchgehend hohem Verbrauch zur Tageszeit dürfte hier eine 400W Baustellenstrahler den Keller zum Streichen beleuchtet haben.

Und der bisher schlechteste Tag seit Inbetriebnahme ist gar nicht so lange her.

Ein schlechter PV Tag

Ein schlechter PV Tag

Es hat den ganzen Tag durch geregnet und nicht zu wenig. Aber durch die 10 kWp die auf dem Dach sind kommt selbst dann noch ordentlich Strom vom Dach und so konnten wir den Großteil des Stromverbrauchs selbst an diesem Tag mit der PV decken, wie man sieht.

Und hier unsere gesamten Stromkosten im Juni:

Stromkosten Juni

Stromkosten Juni

Für ein ganzes Haus, 2 Personen, viel Kochen, 4 Tage die Woche Arbeit im HomeOffice, Warmwasser, etc. sind 11,49€ ganz ok, würde ich sagen. Im Juli waren es 12,44€.

Und hier noch ein Diagramm des Eltako Stromzählers an der Wärmepumpe, den ich installiert und in myHomeControl eingebunden habe:

Stromzähler Wärmepumpe

Stromzähler Wärmepumpe

Man sieht, dass um 12:30 Uhr die Warmwasser-Erzeugung beginnt. Das Diagramm ist noch aus dem Juli, da war die Warmwassertemperatur im Speicher noch deutlich zu hoch. Haben wir jetzt  um ein paar Grad niedriger und die Peaks sind wesentlich kleiner.

Ich habe noch keinen Winter mit der PV hinter mir. Aber wenn ich die vorhandenen Daten hoch rechne. Für den Winter ordentlich was von den Erträgen abziehe (mehr als ich erwarte), dann werden wir die Investitionskosten in unter 8 Jahren raus haben. Und DAS überrascht mich jetzt. Ggfs. rentiert es sich durch den erhöhten Eigenverbrauch durch die Wärmepumpe im Winter sogar noch schneller. Warten wir es ab. Bis jetzt bereuen wir keinen Cent, den wir in die PV investiert haben. Ganz im Gegenteil.

Nicht in Solarthermie investiert zu haben, wie uns teilweise empfohlen worden ist, bereuen wir im übrigen auch nicht. Warmwasser ist auch so kostenlos. Solarthermie Überschüsse verpuffen, PV Überschüsse können wir einspeisen oder anderweitig im Haus nutzen.

Stromspeicher rentieren sich heute noch vorne und hinten nicht. Aber die Option haben wir uns für die Zukunft offen gehalten.

Kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung

Von Anfang an fest stand, dass wir eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung haben werden.

Die ENEV Vorschriften und heutige dichte Bauweise der Häuser führt zu einer sehr dichten Gebäudehülle. Bei geschlossenen Fenstern ist der Luftaustausch gleich null. Baut man ohne KWL wird über kleine Luftschächte in den Fenstern zwangsbelüftet. Das reicht aber keinesfalls aus für einen ausreichenden Luftaustausch, um zum Beispiel Feuchte (Baden, Duschen, Wäsche, Kochen, Atmen, Leben) abzuführen oder den Co2 Gehalt der Luft zu senken. Man wird also regelmäßig lüften müssen, was im großen Haus mit vielen Fenstern auch irgendwann lästig sein kann. Ohne riskiert man nicht nur schlechte Luft, sondern auch Schimmelbildung.

Bei Besuch der verschiedenen Musterhäuser kamen erste Zweifel auf. In fast allen Musterhäusern war die Luft a) stickig/unangenehm, b) trocken und c) überheizt. Da die Musterhäuser überwiegend mit KWL ausgestattet sind, kamen erste Zweifel auf.

Also habe ich neben viel Recherche im Netz mir auch einen Co2, Luftfeuchtigkeit und Temperatur Datenlogger zugelegt. Einen guten Hygrometer habe ich schon seit zig Jahren, weil ich mal im klimatisierten Büro Probleme mit Nase und Augen hatte. Luftfeuchte in dem Büro 10-15%!

Das Ding also in der Mietwohnung getestet. Das Haus ist etwa 2000 gebaut worden und schon relativ dicht, das wusste ich. Aber die Co2 Messung hat mich dann doch überrascht und ich lüfte seitdem tatsächlich öfter. Bei offenen Fenstern und Stoßlüftung geht der Co2 Gehalt auf unter 400ppm. Schliesse ich die Fenster dauert es keine 10-15 min. und der Co2 Gehalt geht auf 1000-1500ppm. Die Werte sind gerade noch ok, aber man nimmt das schon nicht mehr als frische Luft wahr. Im kleinen Schlafzimmer wird es bei geschlossenem Fenster schnell stickig, deshalb schlafe ich min. immer mit offener Türe. Als Experiment habe ich mal eine Nacht zu Zweit im geschlossenen Schlafzimmer verbracht… 2500-3000ppm und tatsächlich schlecht geschlafen.

Dagegen im Haus meiner Mutter (renovierter Altbau) werden auch bei geschlossenen Fenstern keine 1000ppm erreicht.

Im Moment ist der Logger ausgeliehen an einen Kollegen mit Hoval Homevent 250 im Neubau (danke Thomas!). Er hat sehr gute Co2 und Luftfeuchte Werte bei geschlossenen Fenstern. Sehr gut. Außerdem gibt es in Wuppertal ein Musterhaus mit Co2 Messgeräten. Co2 dort weit unter 500ppm. Werde den Datenlogger auch noch in ein paar Musterhäuser mitnehmen.

Fazit: Die Musterhäuser sind in aller Regel vollkommen überheizt (ich frag mich warum), es laufen ständig viele Leute drin rum und sie scheinen in der Regel schlecht eingestellt zu sein. Aber bei manchen Musterhäusern passt es und die Werte von meinem Kollegen sprechen auch dafür, dass das Gros der Musterhäuser nicht maßgeblich sein dürfte. Man erreicht mit einer KWL sehr gute Co2 Werte und hat damit immer frische sauerstoffreiche Luft, wenn richtig eingestellt.

Das zweite nicht zu unterschätzende Thema ist die Luftfeuchtigkeit. Viele Foreneinträge sind Hilferufe mit dem Titel: „Hilfe, ich hab mit KWL extrem trockene Luft im Winter“ oder ähnlicht. Das führt nicht nur zu unschönen Fugen im Parkett und tut auch Holzmöbeln nicht gut…sondern auch meinen heiligen Gitarren(!)….achja und nebenbei ist das auch weder angenehm noch gesund.

Im Winter ist die kalte Aussenluft sehr trocken und man hat das Problem der zu trockenen Luft. Im Sommer ist die Aussenluft sehr feucht und man hat das gegenteilige Problem. Das ganze ist natürlich wetterabhängig mal schlimmer und mal weniger schlimm.  Durch die KWL wird im Sommer viel feuchte Luft ins Haus transportiert. Im Winter umgekehrt die trockene Aussenluft nach innen. Dazu kommt, dass Feuchtigkeit vom Duschen, Baden, Kochen, etc. abgeführt wird (eigentlich ein gewollter Effekt, vor allem im Sommer).

Wie kann ich der trockenen Luft im Winter und der feuchten Luft im Sommer entgegen wirken? Denn beides möchte ich nicht.

Feuchterückgewinnung in der KWL

Und das werden wir auf jeden Fall umsetzen. Eine KWL mit Feuchterückgewinnung. Hier gibt es mehrere Ansätze. Die wohl effektivste Feuchterückgewinnung haben KWL mit Rotationswärmetauscher. Wenn man sich das Funktionsprinzip anschaut ist das auch naheliegend, dass diese besser funktioniert. Ein anderes Prinzip ist ein sogenannter Entalpietauscher. Ich gehe hier nicht auf die Funktionsweise ein, da gibt es wirklich genug im Internet zu lesen. Die Feuchterückgewinnung mit Entalpietauscher ist nicht ganz so effektiv, aber überwiegend scheinen die Besitzer zufrieden zu sein. Also ausreichende Feuchterückgewinnung auch hier. Aber er hat einen großen Vorteil: Weniger bewegliche Teile! Wo sich nichts bewegt geht auch weniger kaputt und der Stromverbrauch ist in der Regel etwas niedriger und die Wärmerückgewinnung etwas besser.

Meine momentanen Favoriten sind:

Hoval Homevent FR250 bzw. eher die neue FR300. Rotationswärmetauscher. Gute Werte bei WRG und sehr gute Feuchterückgewinnung. Dafür ein paar Berichte, wo der Rotationswärmetauscher irgendwann angefangen hat lauter zu werden. Dies wird von Hoval in der Regel auf Garantie behoben. Aber irgendwann ist die rum. Bei anderen läuft sie wohl jahrelang problemlos.

Paul Novus 300(F). Entalpietauscher. Sehr gute Werte im Stromverbrauch und Wärmerückgewinnung. Überwiegend sehr zufriedene Kunden im Netz. Noch nichts an Problemen gefunden. Muss da aber noch mal genauer recherchieren. Dazu gut 1000€ günstiger, als die Hoval.

Zehnder Comfoair. Entalpietauscher. Auch nett, muss ich auch noch etwas mehr recherchieren.

Eine gute Übersicht gibt es übrigens unter http://passiv.de/komponentendatenbank/de-DE.

Sowohl Entalpietauscher, als auch Rotationswärmetauscher sorgen dafür, dass zu feuchte Luft im Sommer und zu trockene im Winter verhindert wird.

Erdwärmetauscher

Beim EWT wird die Zuluft über ein langes Ansaugrohr durch das Erdreich geleitet. Das hat zwei Effekte, die Luft wird im Sommer im kühlen Erdreich abgekühlt und im Winter vorgewärmt. Das verhindert außerdem ein Vereisen der KWL bei sehr kalten Aussentemperaturen. Im Winter wird dadurch also noch mal Energie gespart und im Sommer hat man einen Kühl Effekt. In modernen gedämmten Häusern ist die Hitze im Sommer auch fast das größere Problem, als Kälte im Winter.

Auf der Negativseite gibt es ein paar hygienische Bedenken. Das Rohr ist lang, es liegt im Erdreich und man kann es schlecht reinige. Es muß perfekt und mit leichter Neigung verlegt sein, sonst kann sich stehendes Wasser bilden.

Wenn man mit Keller baut und mit ein bisschen Eigenleistung ist es eine recht günstige Lösung.

Solewärmetauscher

Ein Kältemittel wird im Erdreich gekühlt bzw. im Winter aufgeheizt und mit einer Mini Wärmepumpe wird dadurch die Luft der KWL gekühlt bzw. aufgeheizt. Vorteil gegenüber dem EWT ist dass es hygienisch absolut unbedenklich ist. Dafür höhere Investitionskosten und die Wärmepumpe braucht Strom.

Luftbrunnen

Die Luft wird durch das Erdreich angesaugt. Effekte sind die gleichen, wie beim EWT, aber es gibt noch ein paar zusätzliche positive Aspekte. Die Luft wird durch das Erdreich gereinigt und im Sommer enthält das Erdreich weniger und im Winter mehr Feuchtigkeit, als die Aussenluft. Das bedeutet, dass die Luft im Winter im Luftbrunnen be- und im Sommer entfeuchtet wird.

Sehr gute Infos dazu unter: http://www.bosy-online.de/luftbrunnen.htm

Leider finde ich sehr wenig Erfahrungsberichte dazu und frage mich, warum das nicht viel verbreiteter ist. Wenn da jemand was weiß raus damit.

Volumenstrom verringern

Wenn im Winter die Luft zu trocken wird, kann man einfach den Volumenstrom der KWL verringern. D.h. die KWL auf kleinerer Stufe laufen lassen. Dadurch wird weniger trockene Luft zu- und weniger feuchte abgeführt. Aber auch der Co2 Austausch ist natürlich verringert. Viele lassen anscheinend ihre Lüftung im Winter auf zu hoher Stufe laufen.

 

Eine Feuchterückgewinnung wird es bei uns auf jeden Fall geben. Momentan leichte Tendenz zum Entalpietauscher (z.B. oben genannte Paul).
EWT und Sole WT sind eigentlich raus. EWT hat die hygiene Bedenken. Und beiden gemeinsam ist die Frage, ob Kosten/Nutzen Verhältnis zu rechtfertigen sind. Das verhindern des Vereisens ist der für mich größte Vorteil. Aber KWL mit Feuchterückgewinnung neigen viel später zum vereisen und in unseren Breitengeraden sollte das passen. Kühleffekt im Sommer ist auch nett. Aber da Luft ein sehr schlechter Wärmeträger ist, ist der Effekt nicht riesig und durch die recht effiziente Wärmerückgewinnung der KWL ist die Energieeinsparung im Winter auch nicht berauschend. Luftbrunnen finde ich nach, wie vor interessant. Die zusätzliche Be- bzw. Entfeuchtung und Reinigung der Luft sind ein netter Zusatzeffekt. Bei viel Eigenleistung halten sich die Kosten in Grenzen. Der kleine Kühleffekt zusammen mit einer Wärmepumpe, die auch kühlen kann, könnte schon einen Effekt im Sommer haben. Mir fehlen noch ein paar Erfahrungsberichte und mögliche Nachteile. Wenn jemand etwas dazu zu sagen hat: Kommentar, bitte! 🙂