Raumwärme mit dem AC•THOR 9s
Heizung mit Photovoltaikstrom im Gewerbeobjekt
Elektrische Heizstäbe erwärmen mit PV-Überschuss 4.000 Liter Pufferspeicher für die Raumwärme einer Gewerbehalle.
Fakten über das Projekt
- Bauherr/Eigentümer/Planer
- Projektstandort
- Photovoltaikleistung, Ausrichtung
- Bautyp
- Baujahr und Quadratmeteranzahl
- Wärmespeichergröße
- Wechselrichter, Batteriespeicher (falls vorhanden)
- Eingesetztes my-PV Produkt
- Heizstab (my-PV, anderer Anbieter, etc.)
- Anlagensteuerung
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Warum eine Gewerbehalle optimal für PV-Wärme ist
Eine Gewerbehalle im Süden von München bietet genügend Platz für die Installation einer Photovoltaikanlage. Neben dem Vorteil der eigenen Stromversorgung bzw. des Eigennutzens durch den Strom vom Dach der Gewerbehalle, wollten die Eigentümer, Familie Keussen, mehr aus dem PV-Strom machen. Die Deckung des Betriebsstroms untertags ist ein Idealfall, trotzdem wurde von der insgesamt über 120 kWp PV-Anlage (99,96 kWp am Dach, 21 kWp an der Fassade) viel zu viel Strom schlecht vergütet ins öffentliche Netz gespeist.
Bei einer gemeinsamen Veranstaltung in der Gewerbehalle, wo Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld, ein Hersteller für Infrarotheizungen (Heatscope) und my-PV, der Experte für Photovoltaikwärme, zugegen waren, kam dem Eigentümer die Idee für eine Maximierung des Eigenverbrauchs. Die Gewerbehalle, die 2001 gebaut wurde, bietet mit über 1800 m² einen großen Wärmebedarf. Dafür gibt es im Gebäude zwei Schichtspeicher von Fröling mit jeweils 2.000 Liter Fassungsvermögen. Eine Pelletheizung hat bis zur Umsetzung von Photovoltaikwärme ganzjährig die Wärme hergestellt. Die Warmwasserbereitung erfolgt hier separat, da im Gewerbebereich der Warmwasserbedarf überschaubar ist – für 15 Personen fällt kein nennenswerter Warmwasserbedarf an.
Persönliche Kundenmeinung und Resümee
„Wir beraten unsere Kunden im Sinne des vollelektrischen Gebäudes (3lectrify all electric building) und daher müssen wir die konsequente Sektorenkopplung am Haus zeigen. Interessant wird es in einer weiteren Ausbaustufe, wenn wir einen wesentlich größeren Speicher sowie ein Energiemanagement System einsetzen, das auch noch dynamische Stromtarife integriert sowie die bidirektionale Ladeoption bei unseren Fahrzeugen. Außerdem wollen wir noch eine öffentliche Solartankstelle planen für externe HPC-Ladung“, summiert der findige Bayer.
Die Schichtspeicher bieten ein großes Speichervolumen, das genutzt werden sollte: Über zwei Einschraubheizkörper, die von my-PV stammen, kann pro Heizstab eine Heizleistung von 9 kW in den Speicher abgegeben werden. Die Heizstäbe werden wiederum von zwei Photovoltaik Power-Managern, genannt AC•THOR 9s, angesteuert. Wichtig dabei ist ja, dass nur überschüssiger, also eigentlich eingespeister Strom aus der Photovoltaikanlage für die Wärmebereitung verwendet wird. Dafür ist eine Überschussmessung obligatorisch, da sonst Netzstrom bezogen werden könnte. Die Überschussmessung erfolgt, nach anfänglichen Schwierigkeiten mit dem System von SolarEdge, direkt mit einem my-PV WiFi Meter. Mit der stufenlosen Regelung, die der AC•THOR 9s bietet, steht einer maximalen Ausbeute vom eigenen überschüssigen Photovoltaikstrom nichts mehr im Wege. Anders als bei stufengeschalteten Systemen wird hier jedes Watt ausgenutzt.
Wo liegt der Vorteil von PV-Wärme?
So kann in der Gewerbehalle in der Übergangszeit fast komplett auf die Pelletheizung verzichtet werden. Die zwei 2.000 Liter fassenden Pufferspeicher bietet genügend Speichervolumen, wodurch auch einige Tage, wo kein PV-Überschuss für die Wärmebereitung verwendet werden kann, überstanden werden können mit der vorhandenen bzw. gespeicherten Wärme. Mit der Ost-West-Ausrichtung steht sogar über den ganzen Tag verteilt genügend PV-Überschuss zur Verfügung.
Und selbst im Winter kann – durch die teilweise vertikale PV-Anlage – mit nennenswerten PV-Erträgen gerechnet werden. Alles, was nicht direkt in der Gewerbehalle genutzt werden kann, wird dann in die Wärme gesteckt – über die stufenlose Regelung der beiden AC•THOR 9s.
Wärmenutzung auch für Privathaus relevant
Eine Besonderheit bei der Gewerbehalle ist die Verbindung des Wärmenetzes an zwei benachbarte Doppelhaushälften, die von den insgesamt 4.000 Litern in den Pufferspeichern mitversorgt werden. So kann die PV-Energie, die am Dach der Gewerbehalle erzeugt wird, auch die Nachbarschaft sinnvoll unterstützen.
Gab es Hindernisse in der Einrichtung?
„Wie schon erwähnt war das Signal des Wechselrichters von SolarEdge leider nicht für die Anwendung kompatibel – obwohl die beiden Unternehmen kompatibel wären“, so der Eigentümer der Gewerbehalle, Lars Keussen. Dieser Umstand kann durch mehrere Punkte ausgelöst werden. Im Nachhinein ist eine Ursachenforschung schwierig – auf jeden Fall wurde mit der Überschussmessung mit dem my-PV WiFi Meter eine kostengünstige und sekundengenaue Regelung installiert.
Eine kleine weitere Verzögerung trat durch die zu niedrige Absicherung der Heizstäbe im Verteiler. Das war aber durch den Elektriker dann rasch behoben.
Was sind die Vorteile von Photovoltaikwärme?
„Die Vorteile von Photovoltaikwärme sind meiner Meinung nach offenkundig und vielfältig: Der Eigenverbrauch wird massiv erhöht, die Pelletheizung entlastet, es müssen weniger Pellets eingekauft werden. Dazu noch die stringente Sektorkopplung, da elektrische Energie in die verschiedenen Sektoren miteinfließt: Elektrische Energie für die Mobilität, Wärme, Hausstrom und im Sommer für die Kühlung“, so Herr Keussen zu den Vorteilen.
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AC•THOR 9s
im Einsatz
Einfach & effizient: Der AC•THOR 9s steuert bis zu 3 elektrische Wärmequellen je nach Verfügbarkeit von PV-Energie und Wärmebedarf – und das sowohl für Warmwasser, als auch für Raumheizung.
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