Energiekonzept mit Photovoltaik und Batteriesimulation

2022

Infos

Für ein Einfamilienhaus sollte in einem Variantenvergleich die optimale Variante für die zukünftige Versorgung mit Wärme und Warmwasser gefunden werden. Am Standort des Gebäudes ist aufgrund einer Grundwasserschutzzone eine Erdsondenbohrung nicht möglich. Aus diesem Grund wurden die Systeme Luft/Wasser-Wärmepumpe und Eisspeicherheizung mit einem 1:1 Ersatz der Ölheizung verglichen. Das Eisspeichersystem hat den Vorteil, mit durchschnittlich höheren Effizienzen zu heizen als die Luft/Wasser-Wärmepumpe. Dies kompensiert die sehr hohen Zusatzkosten (Invest) für die nötigen Spezialgeräte und den Bau des Speichers in diesem Fall jedoch nicht. Auch ökologisch wird dieser Mehrwert durch die hohen grauen Emissionen des Speichers zunichte gemacht. Aus diesem Grund wurde die Luft/Wasser-Wärmepumpe empfohlen. Dieses System hat den zusätzlichen Vorteil, dass es auch zur Beheizung des Pools eingesetzt werden kann, was bei den anderen Systemen mit einer separaten Anlage realisiert werden müsste. Die Bauherrschaft beabsichtigt dieser Empfehlung zu folgen.

Für das Dach wurden verschiedene Belegungen verglichen. Es wurde mit einer Indach-Photovoltaikanlage gerechnet, um den ästhetischen Ansprüchen der Bauherrschaft gerecht zu werden. Aufgrund der Mehrkosten gegenüber einer konventionellen PV-Anlage lohnt sich dies nur beim Ersatz des Daches. Da dieses jedoch sanierungsbedürftig ist, konnte eine Vollbelegung empfohlen werden, welche nun umgesetzt werden soll.

Um einen möglichst hohen Eigenverbrauchsanteil des selbst produzierten Stromes zu erzielen wurden zusätzlich drei verschiedene Batteriesysteme simuliert und verglichen. Die hohen Investitionskosten dieser Systeme verhindern allerdings bei allen Batteriegrössen einen finanziell attraktiven Betrieb, während der Autarkiegewinn minimal wäre. Besser geeignet für das Ziel einer höheren Autarkie und eines höheren Eigenverbrauches ist hingegen ein Wasserstoffspeichersystem, welches im Sommer mit überschüssigem Strom und einem Elektrolysegerät geladen werden kann. Der Strom kann dann bis zum Winter gespeichert werden, wenn die PV-Anlage weniger Strom produziert. Da Wasserstoffspeicher für Privathaushalte aktuell in der Schweiz noch nicht zugelassen sind und entsprechend nicht angeboten werden, wird hier noch etwas Geduld gefragt sein, bevor dieses System installiert werden kann.

Details
  • Altes Heizungssystem: Öl
  • Anzahl Personen: 2
  • Heizleistung: 12 kW
  • Wärmeabgabe: Fussbodenheizung
  • Energiebezugsfläche: 200 m2
  • Standort: Wangen
Leistungen
  • Machbarkeitsstudium Luft/Wasser-Wärmepumpe, Eisspeicherheizung, Pool-Heizung, Photovoltaikanlage, Batteriespeicher und Wasserstoff-Speicher
  • Heizlastberechnung für das Gebäude und den Pool
  • Batterieladestandssimulationen
  • Dimensionierung der Wärmepumpen und der Systemkomponenten für alle Heizungssysteme
  • Investitionskosten- und Betriebskostenschätzung für alle Heizungssysteme
  • Umweltimpactschätzung für alle Heizungssysteme
  • Empfehlung weitere Vorgehensweise
Mehrwerte
  • Entscheidungsgrundlage für die Bauherrschaft für das Heizsystem als auch die Stromversorgung