Herzlich willkommen zum Niedersächsischen Forum Solarenergie !

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Herzlich willkommen zum Niedersächsischen Forum Solarenergie !
Herzlich willkommen zum
Niedersächsischen Forum
Solarenergie !

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Herzlich willkommen zum Niedersächsischen Forum Solarenergie !
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Herzlich willkommen zum Niedersächsischen Forum Solarenergie !
1860   1880   1900   1920        1940            1960            1980           2000

                            3. Niedersächsisches Forum Solarenergie, 07. Juli 2020

                            Photovoltaik mit Speicher
                            für Strom, Wärme, Mobilität
                            Empfehlungen zu Auslegung und Betrieb
Herzlich willkommen zum Niedersächsischen Forum Solarenergie !
Agenda

    Vorstellung
    Auslegung und Betrieb
     ◦   Photovoltaik & Speicher
     ◦   Wärmepumpe
     ◦   E-Mobilität

    Tools & Literatur
     ◦   Empfehlungen
     ◦   Ausblick

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Vorstellung: Forschungsgruppe Regenerative Energien
Schwerpunkt im Bereich der effizienten und intelligenten Einbindung regenerativer Stromerzeugungs-
anlagen in das elektrische Verteilnetz unter Einsatz moderner Automatisierungstechnik.

                            Label
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  Prof. Dr.-Ing.       Dipl.-Ing.             M. Sc.             M. Sc.                M. Eng.
Johannes Rolink       Gisela Strick       Tjarko Tjaden        Sarah Fayed         Philipp Heeren

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Vorstellung: Technische Infrastruktur am Campus
        Wetterstation                 Erzeugungsanlagen                     Netzmodell

        Strahlungs-, Wind-,            100 kW Wind, 40 kW PV,          Nachbildung Verteilnetze
        Regen- & Luftdaten                  100 kW BHKW                     inkl. Sensorik

                                                                                         in Planung

                    Hardware-Ebene
                 (SPS, Netzwerk, Server)

                   Software-Ebene
        (Datenbanken, Simulation, Visualisierung)
                                                                Batteriespeicher       Batteriespeicher
                                                                 5 kW / 6 kWh          100 kW / 100 kWh
                                                                                                          6
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Vorstellung: Forschungsprojekte
      ofVerte LeitStand                    Zukunftslabor Digitalisierung Energie               PIEG-Strom
    Laufzeit: 12/2019 bis 11/2022                   Laufzeit: 10/2019 bis 09/2024       Laufzeit: 07/2020 bis 06/2022

Aufbau eines offenen Verteilnetz-              Untersuchung von Wechsel-            Planung und Integration von
Leitsystems mit Standard-                      wirkungen in Quartiers-IKT- und      Energiespeichern in Gebäude-
Industriekomponenten für Netze mit             Energie-systemen sowie die           energiesystemen. Schwerpunkt:
hohem Anteil Erneuerbarer                      parallele Entwicklung einer          Elektrische Stromspeicher
Energien                                       Plattform zur Vernetzung von
                                               Forschern und Anwendern.             Ansätze und Ziele:
Ansätze und Ziele:                                                                  •   Erstellung einer VDI-
•    Pragmatische Ansätze für                  Ansätze und Ziele:                       Richtlinienreihe und eines
     bestehende IT-Landschaften                                                         Auslegungstools
                                               •   Erforschung und Entwicklung
•    Offene Standard-                              digitalisierter Energiesysteme   •   Hilfe für praxisrelevante
     Systemkomponenten                                                                  Anwendungsfälle
                                               •   Digitalisierung der
•    Überführung etablierter Konzepte              Energiesystemforschung           •   Konsequente Nutzung von Open
     (Industrie 4.0) auf Netzleitsysteme           und -entwicklung                     Data und Open Source

                                                                                                                        7
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Agenda

    Vorstellung
    Auslegung und Betrieb
     ◦   Photovoltaik & Speicher
     ◦   Wärmepumpe
     ◦   E-Mobilität

    Tools & Literatur
     ◦   Empfehlungen
     ◦   Ausblick

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Photovoltaik in Deutschland

        >1,8 Mio.                           Anzahl der installierten PV-Anlagen

        >100.000                            Neue PV-Anlagen im Jahr 2019; 10.000 in Niedersachsen

                     >50%                   Bereits jede zweite PV-Anlage inkl. Speicher

                     >11%                   Anteil an der Nettostromerzeugung im ersten Halbjahr 2020

         ➞ Die Kombination von PV-Anlagen mit Batteriesystemen entwickelt
           sich zur Standardlösung.
         ➞ Zur Erreichung der Klimaschutzziele ist ein Steigerung auf
           > 250.0000 PV-Anlagen bzw. > 10 GW pro Jahr notwendig.
                                                                                                                                         9
Quelle: Bundesverband Solarwirtschaft e.V. (2020): „Statistische Zahlen der deutschen Solarstrombranche (Speicher/Mobilität)“, Berlin.
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Photovoltaik-Anwendungen
Vielfalt bei der Nutzung des Solarstroms

                 Direkt-      Batterie-      Elektro-     thermische   Demand Side      Netz-      Abregelung
                verbrauch   speicherung      mobilität      Nutzung    Management    einspeisung

                  Fazit: Möglichkeiten zur Nutzung erhöhen die Komplexität bei der Planung und Beratung

                                                                                                                10
Photovoltaik + Batteriespeicher: Auslegung und Betrieb
        Energetische Zusammenhänge der Dimensionierung von PV-Generator und Batteriespeicher
                                                       Eigenverbrauchsanteil                                                                                                     Autarkiegrad
                                        2,5                                                           100%                                                2,5                                                  100%
nutzbare Speicherkapazität in kWh/MWh

                                                                                                                  nutzbare Speicherkapazität in kWh/MWh
                                                                                                                                                                                                       80%
                                                                                                      90%                                                                                                      90%

                                        2,0                                                           80%                                                 2,0                                                  80%
                                                   90%
                                                       80%                                            70%                                                                                                      70%
                                                           70%                                                                                                                             70%
                                        1,5                                                           60%                                                 1,5                                                  60%
                                                               60%
                                                                                                      50%                                                                                                      50%
                                                                   50%
                                                                                                                                                                                     60%
                                        1,0                                                           40%                                                 1,0                                                  40%
                                                                         40%
                                                                                                                                                                               50%
                                                                                                      30%                                                                                                      30%
                                                                                30%
                                                                                                                                                                         40%
                                        0,5                                                           20%                                                 0,5                                                  20%
                                                                                                                                                                    30%
                                                                                         20%          10%                                                         20%                                          10%
                                                                                                                                                                10%
                                        0,0                                                           0%                                                  0,0                                                  0%
                                           0,0   0,5        1,0         1,5        2,0         2,5                                                           0,0        0,5      1,0       1,5   2,0     2,5
                                                   PV-Leistung in kWp/MWh                                                                                                 PV-Leistung in kWp/MWh

                                                       Quelle: J. Weniger, J. Bergner, T. Tjaden, V. Quaschning, und Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, Hrsg., Dezentrale                                11
                                                       Solarstromspeicher für die Energiewende. Berlin: BWV, Berliner Wissenschafts-Verlag, 2015.
Photovoltaik + Batteriespeicher: Auslegung und Betrieb
        Energetische Zusammenhänge der Dimensionierung von PV-Generator und Batteriespeicher
                                                          Eigenverbrauchsanteil                                                                                                     Autarkiegrad
                                        2,5                                                              100%                                                2,5                                                  100%
nutzbare Speicherkapazität in kWh/MWh

                                                                                                                     nutzbare Speicherkapazität in kWh/MWh
                                                                                                                                                                                                          80%
                                                                                                         90%                                                                                                      90%

                                        2,0                                                              80%                                                 2,0                                                  80%
                                                      90%
                                                  4 kWp + 8 kWh bei 4000 kWh                             70%
                                                          80%                                                                                                                                                     70%
                                                 6 kWp + 12 kWh bei 6000 kWh
                                                              70%                                                                                                                             70%
                                        1,5                                                              60%                                                 1,5                                                  60%
                                                                  60%
                                                                                                         50%                                                                                                      50%
                                                                      50%
                                                                                                                                                                                        60%
                                        1,0                                                              40%                                                 1,0                                                  40%
                                                                            40%
                                                                      8 kWp + 4 kWh bei 4000 kWh                                                                                  50%
                                                                                                30%                                                                                                               30%
                                                                      12 kWp + 630%
                                                                                 kWh bei 6000 kWh
                                                                                                                                                                            40%
                                        0,5                                                              20%                                                 0,5                                                  20%
                                                                                                                                                                       30%
                                                                                            20%          10%                                                         20%                                          10%
                                                                                                                                                                   10%
                                        0,0                                                              0%                                                  0,0                                                  0%
                                           0,0      0,5        1,0         1,5        2,0         2,5                                                           0,0        0,5      1,0       1,5   2,0     2,5
                                                       PV-Leistung in kWp/MWh                                                                                                PV-Leistung in kWp/MWh

                                                           Fazit:        - je größer die PV-Anlage, desto höher ist der Effekt eines Speicher auf den Autarkiegrad.
                                                                         - je größer der Speicher, desto kleiner wird der spezifische Nutzen
                                                          Quelle: J. Weniger, J. Bergner, T. Tjaden, V. Quaschning, und Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, Hrsg., Dezentrale                                12
                                                          Solarstromspeicher für die Energiewende. Berlin: BWV, Berliner Wissenschafts-Verlag, 2015.
Photovoltaik + Batteriespeicher: Auslegung und Betrieb
Berücksichtigung der ökonomischen Rahmenbedingungen

          Einnahmen                                Ausgaben
+   Einspeisevergütung                  -   Investition
+   Einsparung Arbeitspreis             -   Betriebskosten
    beim Netzbezug                      -   Eigenverbrauchsabgabe
+   Gewerbe: ggf. Einsparung
    beim Leistungspreis
                         Weitere Parameter
•   Inflationsrate, Finanzierungsrate
•   Verschattung, Verschmutzung, Degradation
•   Steuerliche Betrachtung kann sowohl zu mehr als auch
    Mindereinnahmen führen

These:      Ökonomie beeinflusst die Auslegung in Richtung
            größerer PV-Systeme!

                                                                                                                                 13
                    Quelle: Verbraucherzentrale NRW auf Basis von Daten des photovoltaikforum.com und Auswertung durch die HTW
Photovoltaik + Batteriespeicher: Auslegung und Betrieb
Wirtschaftlichkeit: Eine Frage der Betrachtungsweise
                                                        Wirtschaftlichkeit dargestellt als Rendite

    7000 kWh/a

    4500 kWh/a

                                                                                                                 Randbedingungen:
                                                                                                                 0,26 €/kWh Arbeitspreis
                                                                                                                 0,11 €/kWh Einspeisevergütung
    3000 kWh/a                                                                                                   1%/a Strompreissteigerung
                                                                                                                 2%/a Kalkulatorischer Zins
                                                                                                                 100% Eigenkapital

                                                                                                                                                 14
                 Quelle: J. Bergner und V. Quaschning: Sinnvolle Dimensionierung von Photovoltaikanlagen für Prosumer. HTW Berlin, 2019.
Photovoltaik + Batteriespeicher: Auslegung und Betrieb
Wirtschaftlichkeit: Eine Frage der Betrachtungsweise
                                                        Wirtschaftlichkeit dargestellt als Nettobarwert der Einsparungen

                                                                             Randbedingungen:
                                                                             0,26 €/kWh Arbeitspreis
    7000 kWh/a                                                               0,11 €/kWh Einspeisevergütung
                                                                             1%/a Strompreissteigerung
                                                                             2%/a Kalkulatorischer Zins
                                                                             100% Eigenkapital

    4500 kWh/a

    3000 kWh/a

                 Fazit:       - Nettobarwert zeigt auf, dass Dachflächen voll erschlossen werden sollen.
                              - Bei aktuellen Preisen senken Stromspeicher die Rendite bzw. den Nettobarwert
                                                                                                                                           15
                 Quelle: J. Bergner und V. Quaschning: Sinnvolle Dimensionierung von Photovoltaikanlagen für Prosumer. HTW Berlin, 2019.
Photovoltaik + Batteriespeicher: Auslegung und Betrieb
Weitere Betriebsanwendungen für Stromspeicher neben der Erhöhung der Eigenversorgung

                    Verbraucherseitiges                                                Erzeugerseitiges
                      Peak-Shaving                                                      Peak-Shaving

                          Begrenzung von                                                 Begrenzung von
                  Leistungsspitzen des Netzbezugs                              Leistungsspitzen der Netzeinspeisung

            Nutzen                          Aufwand                           Nutzen                         Aufwand
+   Signifikante Senkung des     -   Erfordert Lastprofil-Analyse   +   Verringerung von           -   Erfordert Last- und PV-
    Leistungspreises möglich         und ggf. -prognosen                Abregelungsverlusten           Prognosen
+   Wirtschaftlichkeit ohne      -   Erfordert                      +   Erhöhung der PV-Leistung   -   Reduziert ggf. den
    Photovoltaik möglich             Erzeugungsprognosen zur            bei begrenzter                 Autarkiegrad
                                     Integration von PV                 Netzeinspeiseleistung
                                                                    +   Verlängerung der Lebens-
                                                                        dauer der Batterie

                                                                                                                                 16
Photovoltaik + Batteriespeicher: Auslegung und Betrieb
     Praxisbeispiel: Milchviehbetrieb mit Renditeerwartung von > 7% und Nettobarwert > 40.000 €

                                     PV-Potential
                                      100 kWp
                                                             NVP max.                Angebot 22 kWp / 20 kVA                     Rendite
                                                              22 kVA                      1200 €/kWp                             7,4 %
                                  Stromverbrauch
                                    120.000 kWh                            Bereits bestehende Anlage am NVP,
                                                                                                                                       Nettobarwert
                                                                           Mittelspannungsanschluss unrentabel
                                                                                                                                       nur 24.500 €

                   Angebot 60 kWp / 50 kVA                    Rendite                 Anpassung Lastprofil                       Rendite
Variante 1   mit dynamischer Einspeisebegrenzung               7,2 %              Einführung 3. Melkzeit (13 Uhr)                 9,5 %
                         950 €/kWp

                                                                          Nettobarwert nur 35.100 €                                             Nettobarwert final
                                                                                                                                                bei 49.400 €

             Angebot 100 kWp / 80 kVA + 65 kWh
                                                              Rendite
Variante 2     Peak-Shaving: Erzeugung & Last                  4,7 %            Nettobarwert 42.900 €, aber
                  900 €/kWp & 750 €/kWh                                        • Lastprofil eher ungeeignet durch breite Morgen- und Abendspitze:
                                                                                    Senkung des Leistungspreises nur gering
                                                                                    Weiterhin hohe Abregelungsverluste zur Mittagszeit
                                                                                • Höherer Kreditrahmen + Höheres Risiko durch Batteriespeicher
                                                                                                                                                          17
                      Daten: 1%/a Preissteigerung Stromkosten | 2%/a Kalkulatorischer Zins | 500€/a Betriebskosten | ohne Finanzierungskosten
Photovoltaik & Batteriespeicher
Zusammenfassung
Photovoltaik:
• Die Betrachtung von mittleren Stromkosten oder dem Nettobarwert der Stromeinsparungen
  zeigt auf, dass Dachflächen möglichst vollständig genutzt werden sollten.
• Neue Fix-Kosten, wie z.B. durch Smart Meter Gateways, bedrohen die Wirtschaftlichkeit
  kleiner PV-Systeme
Batteriespeicher:
• Aus energetischer Sicht sollte die nutzbare Speicherkapazität zur Erhöhung der
  Eigenversorgung nicht nennenswert größer als der mittlere nächtliche Strombedarf
  werden.
• In den meisten Fällen werden Speichersysteme erst bei spezifischen Kosten von weniger
  als 700 €/kWh ökonomisch interessant.
• Um Abregelungsverluste bei großen PV-Systemen bzw. einer Begrenzung der
  Netzeinspeiseleistung zu vermeiden, sind prognosebasierte Betriebsstrategien von
  großem Vorteil.

                                                                                          18
Agenda

    Vorstellung
    Auslegung und Betrieb
     ◦   Photovoltaik & Speicher
     ◦   Wärmepumpe
     ◦   E-Mobilität

    Tools & Literatur
     ◦   Empfehlungen
     ◦   Ausblick

                                   19
Wärmepumpen
Beeinflussung des Wärmepumpen-Lastprofils durch passive Regelung
                          15%                                                                                                                                  15%
                                                    28% des                                                                      30% des
                                                   Verbrauchs                                                                   Verbrauchs

                                                                                                                                                                     Jahresenergieverbrauch
 Jahresenergieverbrauch

                          12%                                                                                                                                  12%
  Anteil der Stunde am

                                                                                                                                                                      Anteil der Stunde am
                                                         Trinkwarmwasser
                          9%                                                                                                                                   9%

                          6%                                                                                                                                   6%

                          3%                                                                                                                                   3%
                                                   ohne Nachtabsenkung                                                           ohne Nachtabsenkung

                          0%                                                                                                                                   0%
                                1   3   5   7     9 11 13 15 17 19 21 23                                     1   3   5   7     9 11 13 15 17 19 21 23
                                                Stunde des Tages                                                             Stunde des Tages

                                                           modernisierter Altbau                          Effizienzhaus 40

Annahmen:
Luft/Wasser-Wärmepumpe                                                                  Wärme-
                                                                                        pumpe

                                        Quelle: T. Tjaden: „Einsatz von PV-Systemen mit Wärmepumpen und Batteriespeichern zur Erhöhung des Autarkiegrades in                                  20
                                        Einfamilienhaushalten“, 30. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein, 2015.
Wärmepumpen
Beeinflussung des Wärmepumpen-Lastprofils durch passive Regelung
                          15%                                                                                                                                  15%
 Jahresenergieverbrauch

                                                                                                                                                                     Jahresenergieverbrauch
                          12%                                                                                                                                  12%
  Anteil der Stunde am

                                                                                                                                                                      Anteil der Stunde am
                          9%                                                                                                                                   9%

                          6%                                                                                                                                   6%

                          3%                                                                                                                                   3%
                                                   ohne Nachtabsenkung                                                           ohne Nachtabsenkung
                                                    mit Nachtabsenkung                                                           mit Nachtabsenkung
                          0%                                                                                                                                   0%
                                1   3   5   7     9 11 13 15 17 19 21 23                                     1   3   5   7     9 11 13 15 17 19 21 23
                                                Stunde des Tages                                                             Stunde des Tages

                                                            modernisierter Altbau                         Effizienzhaus 40

Annahmen:
Luft/Wasser-Wärmepumpe                                                   Wärme-
22 bis 6 Uhr: 2K Nachtabsenkung                                          pumpe

                                        Quelle: T. Tjaden: „Einsatz von PV-Systemen mit Wärmepumpen und Batteriespeichern zur Erhöhung des Autarkiegrades in                                  21
                                        Einfamilienhaushalten“, 30. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein, 2015.
Wärmepumpen
Beeinflussung des Lastprofils durch aktive Regelung

                   •   4 mögliche Schaltzustände für Wärmepumpen
                        • 1: maximal 2 Stunden harte Sperrzeit
                        • 2: Normalbetrieb
                        • 3: Einschaltempfehlung zum verstärkten Betrieb
1442 WP-Modelle         • 4: Einschaltbefehl mit neuen Sollwerten                         Hersteller: Vaillant
Stand 06.07.2020                                                                                      Wolf

Vorschlag für konservative Einstellungen an der WP
Energieüberschuss              3: Heizpatrone ausschließen, max. +5 K Trinkwarmwasser / Heizungspuffer
Vermeidung Abregelung  4: Volle Leistung, Heizpatrone zulassen, max. 70 Grad Celsius

                                                                                                                 22
Wärmepumpen
Beeinflussung des Wärmepumpen-Lastprofils durch aktive Regelung

                         15%                                                                                                                                      15%
Jahresenergieverbrauch

                                                                                                                                                                        Jahresenergieverbrauch
                         12%                                                                                                                                      12%
 Anteil der Stunde am

                                                                                                                                                                         Anteil der Stunde am
                         9%                                                                                                                                       9%

                         6%                                                                                                                                       6%

                         3%                                                                                                                                       3%

                         0%                                                                                                                                       0%
                               1   3   5    7     9 11 13 15 17 19 21 23                                          1   3   5   7     9 11 13 15 17 19 21 23
                                                Stunde des Tages                                                                  Stunde des Tages
                                                           modernisierter Altbau                               Effizienzhaus 40
Annahmen:
Luft/Wasser-Wärmepumpe
22 bis 6 Uhr: 2K Nachtabsenkung                                             Wärme-
SG-Ready auf Stufe 3 bei 100% Überschuss                                    pumpe
Heizstab inaktiv

                                           Quelle: T. Tjaden: „Einsatz von PV-Systemen mit Wärmepumpen und Batteriespeichern zur Erhöhung des Autarkiegrades in                       23
                                           Einfamilienhaushalten“, 30. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein, 2015.
Wärmepumpen
Beeinflussung des Wärmepumpen-Lastprofils durch aktive Regelung

                         15%                                                                                                                                      15%
                                                    46% des                                                                           49% des
                                                   Verbrauchs                                                                        Verbrauchs
Jahresenergieverbrauch

                                                                                                                                                                        Jahresenergieverbrauch
                         12%                                                                                                                                      12%
 Anteil der Stunde am

                                                                                                                                                                         Anteil der Stunde am
                         9%                                                                                                                                       9%

                         6%                                                                                                                                       6%

                         3%                                                                                                                                       3%

                         0%                                                                                                                                       0%
                               1   3   5    7     9 11 13 15 17 19 21 23                                          1   3   5   7     9 11 13 15 17 19 21 23
                                                Stunde des Tages                                                                  Stunde des Tages
                                                           modernisierter Altbau                               Effizienzhaus 40
Annahmen:
Luft/Wasser-Wärmepumpe
22 bis 6 Uhr: 2K Nachtabsenkung                                             Wärme-
SG-Ready auf Stufe 3 bei 100% Überschuss                                    pumpe
Heizstab inaktiv

                                           Quelle: T. Tjaden: „Einsatz von PV-Systemen mit Wärmepumpen und Batteriespeichern zur Erhöhung des Autarkiegrades in                       24
                                           Einfamilienhaushalten“, 30. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein, 2015.
Wärmepumpen
Erzielbare Autarkiegrade im Bereich der Wohngebäude
               80%                                                                                                             80%
                     Wärme-     SG                                                                                                   Wärme-   SG
                     pumpe        Ready
                                Smar t H eat Pumps
                                                                                                                                     pumpe      Ready

               70%                                                                                                             70%
                                                                                                                                              Smar t H eat Pumps

                     Wärme-      SG                                                                                                  Wärme-   SG
                     pumpe
                                   Ready
                                 Smar t H eat Pumps
                                                                                                                                     pumpe      Ready
                                                                                                                                              Smar t H eat Pumps

               60%                                                                                                             60%
                     Wärme-                                                                                                          Wärme-
                     pumpe                                                                                                           pumpe

                                                                                                                Autarkiegrad
               50%                                                                                                             50%
Autarkiegrad

                                                                             Annahmen:
               40%                                                                                                             40%
                                                                             4000 kWh Haushaltsstrombedarf
               30%                                                           250 l TWW-Speicher                                30%
                                                                             500 l Heizungspuffer
               20%                                                                                                             20%
                                                                             8 kWh Nutzbare Batteriekapazität
               10%                                                                                                             10%

               0%                                                                                                              0%
                     4 kWp                            7 kWp   10 kWp                                                                 4 kWp                         7 kWp   10 kWp

                                                              modernisierter Altbau                             Effizienzhaus 40

Annahmen:
Luft/Wasser-Wärmepumpe                                                      Wärme-
22 bis 6 Uhr: 2K Nachtabsenkung                                             pumpe
SG-Ready auf Stufe 3 bei 100% Überschuss
Heizstab inaktiv

                              Quelle: T. Tjaden: „Einsatz von PV-Systemen mit Wärmepumpen und Batteriespeichern zur Erhöhung des Autarkiegrades in                                  25
                              Einfamilienhaushalten“, 30. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein, 2015.
Wärmepumpen
Zusammenfassung für Auslegung und Betrieb
• Eine nennenswerte Deckung des Wärmepumpenstrombedarfs sowie eine thermische
  Speicherung benötigen mindestens eine spez. PV-Generatorleistung von 1 kWp/MWh.
• Für eine wirtschaftlich optimale Nutzung von PV-Strom in Eigenversorgungssystemen spielt
  das spezifische Lastprofil einer Wärmepumpe eine entscheidende Rolle.

• Die Einstellung einer Nachtabsenkung und die Nutzung der SG-Ready Schnittstelle
  ermöglichen in einem Einfamilienhaus einen Vorteil von 50 bis 200 €/a.

• Eine große Herausforderung im Markt: Intransparenz der verfügbaren solaroptimierten
  Regelungen der Hersteller und Energiemanager sowie fehlende Anwendungsregeln
  zur SG-Ready-Schnittstelle.
• Falls ein Batteriespeicher vorhanden ist, so sollte dieser als Energiemanager agieren.
  Dabei gilt: Vorzug von elektrischer Speicherung vor thermischer Speicherung.

                                                                                             26
Agenda

    Vorstellung
    Auslegung und Betrieb
     ◦   Photovoltaik & Speicher
     ◦   Wärmepumpe
     ◦   E-Mobilität

    Tools & Literatur
     ◦   Empfehlungen
     ◦   Ausblick

                                   27
E-Mobilität
Grundsätzliche Leitplanken bei der Auslegung
• Weiterhin gilt: PV Anlage so groß wie möglich, mindestens 1 kWp/MWh Gesamtstrombedarf
• Einfamilienhaus: Bei PV-Anlagen < 7 kWp, Wallbox lieber 1-phasig ausführen, da E-Autos
  erst bei 6-8 A (1,4 bis 1,8 kW) anfangen zu laden.
• Alternativ (auch für Gewerbebetriebe): Nutzung von Wallboxen, die im Energiemanagement
  die Umschaltung von 1 auf 3 Phasen unterstützen.
• Größter Effekt auf die Eigenversorgung mit Solarstrom hat die Verfügbarkeit des Fahrzeugs.
• Pendlerfahrzeug (nur spät Nachmittag/Abends am Ladepunkt) sollten bei der Auslegung
  der Größe des Batteriespeichers berücksichtigt werden. Zweitwagen (tagsüber am
  Ladepunkt) hingegen nicht.
• Wichtig: Es erfordert Disziplin das Fahrzeug auch jedes Fall beim Abstellen anzuschließen 
• Für ein gutes Zusammenspiel von PV-Anlage, Batteriespeicher, Wärmepumpe und E-Auto
  lohnt es sich oftmals „im System“, sprich bei einem Hersteller, zu bleiben.

                                                                                                28
Agenda

    Vorstellung
    Auslegung und Betrieb
     ◦   Photovoltaik & Speicher
     ◦   Wärmepumpe
     ◦   E-Mobilität

    Tools & Literatur
     ◦   Empfehlungen
     ◦   Ausblick

                                   29
Tools und Literatur
Lesenswerte Studien & Leitfäden    Bilder sind verlinkt zu den Dokumenten

                                                                             30
Tools und Literatur
Herstellerunabhängige, kostenfreie Online-Tools zur Auslegung von PV-Systemen + X
        DGS Franken e.V.                  Energieagentur NRW                 Energieinstitut Vorarlberg

  https://www.pv-now-            https://www.energieagentur.nrw/tool/p   https://www.energieinstitut.at/tool
  easy.de/index.php?id=236       v-rechner/                              s/susi/

  •   Schnell & einfach          •   Standortbezogen                     •   Ausrichtung & Neigung
                                 •   Ausrichtung & Neigung
  •   Photovoltaik + Speicher                                            •   Photovoltaik + Speicher
  •   E-Auto                     •   Photovoltaik + Speicher             •   Wärmepumpe
  •   Inkl. Wirtschaftlichkeit   •   E-Auto                              •   Inkl. Wirtschaftlichkeit
                                 •   Inkl. Wirtschaftlichkeit
                                                                                                               31
Tools und Literatur
Aber Achtung: Es besteht Bedarf an Standardisierung / Evaluierung bei Online-Tools

                                                                                                      32
             Rahmenbedingungen: 5000 kWh/a jährlicher Stromverbrauch und 5 kWp PV-Generatorleistung
Agenda

    Vorstellung
    Auslegung und Betrieb
     ◦   Photovoltaik & Speicher
     ◦   Wärmepumpe
     ◦   E-Mobilität

    Tools & Literatur
     ◦   Empfehlungen
     ◦   Ausblick

                                   33
Inhalte und Partizipation im Projekt PIEG-Strom

                                     AP1 Referenz-Szenarien und Bewertungskriterien
                                             hauptverantwortlich durch das FZJ
  VDI-Gremium

                AP2 Komponenten- & Datenbibliothek         AP3 Betriebsstrategien & Algorithmen

                                                                                                  AP6 Aufbereitung &
                  hauptverantwortlich durch das FZJ          hauptverantwortlich durch die HSEL

                                                                                                    Dokumentation
                                                                                                                              Online-Formular

                AP4 Simulation der Anwendungsfälle           AP5 Entwicklung Auslegungstool                            Möglichkeiten zur Partizipation
                 hauptverantwortlich durch die HSEL          hauptverantwortlich durch die HSEL
                                                                                                                       im Forschungsprojekt PIEG-
                                                                                                                       Strom

                                                                                                                       □   Newsletter

                                    AP7 Erstellung der Richtlinienreihe und Verbreitung
                                                                                                                       □   Experten-Wissen
                                             hauptverantwortlich durch den VDI
                                                                                                                       □   Mitarbeit im VDI Gremium

                                                                                                      https://re-lab.hs-emden-leer.de/apps/forms/iQgb6xJzEKbTZZjN
                                                                                                                                                         34
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
Was sagen Sie dazu?

Zeit für Gespräch und Diskussion

                                   36
Mehr zum Thema Solarenergie auf

www.klimaschutz-niedersachsen.de

www.ISFH.de

www.efzn.de
                                   37
Das war das Niedersächsische
Forum Solarenergie 2020.

Danke für Ihr Interesse!

                               38
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