Studie Solarversorgung der Wärmepumpe: Wie sinnvoll eine Batterie wirklich ist

Das Fraunhofer-Institut hat 2023 an einem Bestandshaus untersucht, wie lokaler Solarstrom, Wärmepumpenheizung und Stromspeicher zusammenarbeiten.

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(Bild: Nibe)

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Haustechnik hat den großen Vorteil, dass sie bei Redakteuren wie Lesern im Alltag vorkommt. Das gibt ihr eine gewisse Bodenständigkeit, die bei, sagen wir Kernfusion, so nicht gegeben ist. Weil sich bei Breitenthemen jedoch Mythen und Aberglauben festsetzen können, hilft es gerade hier, wenn Dinge des Alltags wissenschaftlich untersucht werden. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) hat 2023 ein Bestandshaus mit Photovoltaik (PV), Batteriespeicher und Wärmepumpe (WP) untersucht, dessen Eckdaten sich gut mit Erfahrungen von Lesern decken und interessante Erkenntnisse liefern.

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Das Studienobjekt war eine Doppelhaushälfte in Freiburg, Baujahr 1960, zwischenzeitlich energetisch verbessert, sodass es auf einen jährlichen Heizwärmebedarf von 84 kWh pro m² kam. Eine Erdwärmepumpe mit 13,9 kW Nennleistung bei B0/W35 (Bodenquellentemperatur 0°, Vorlauftemperatur 35° für Fußbodenheizung) beheizte im Forschungsprojekt 256 m² Wohnfläche. Durch die Erdwärmesonde kam der Heizbetrieb auf eine hohe Jahresarbeitszahl (JAZ) von 4,8. Die Brauchwasserbereitung kam auf eine JAZ von 3,3 (leicht überdurchschnittlich für Brauchwasser). In Kombination erreichte die Heizung eine Jahresarbeitszahl von 4,2. Die elektrischen Zuheizer waren im Studienzeitraum weder für die Heizung noch für das Brauchwasser jemals in Betrieb.

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  • Das Fraunhofer Institut fĂĽr Solare Energiesysteme hat an einem Bestandshaus untersucht, wie viel Solarenergie in die Wärmepumpe wandert.
  • Die Ergebnisse decken sich mit den Messdaten vieler Hausbesitzer.
  • Besonders interessant ist die Rolle des Akkus, der im Bestandshaus wichtiger wird als im gut gedämmten Neubau.
  • Die Forscher weisen selbst auf einige Einschränkungen der Ergebnisse hin, andere fielen uns noch ein.
  • Die Studie ist jedoch sehr hilfreich bei der sinnvollen Dimensionierung eigener Anlagen.

An Stromproduktion standen vom Dach 12,3 kW installierte Nennleistung an, optimal 30° steil geneigt, ausgerichtet gen Süden. Dazu kam ein Hybrid-Wechselrichter (WR) mit 12 kW Wechselstrom-Nennleistung und eine gleichstromseitig gekoppelte Batterie mit 11,7 kWh Kapazität. Die Studie untersuchte, wie hoch der Anteil Solarstrom am Wärmebedarf lag, denn in unseren Breitengraden macht Wärme 84 Prozent des Energiebedarfs der Privathaushalte aus (70 Prozent Heizung, 14 Prozent Warmwasser, Daten von Fraunhofer ISE). Die Ergebnisse ähneln Erfahrungswerten privater Anlagenbetreiber und privaten Studien von Systemherstellern, decken jedoch überdies die spannende Rolle der Batterie im Bestandshaus auf.

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