Photovoltaik, Stromspeicher und Wärmepumpe im

Bestandsgebäude erfolgreich realisiert

von David Lodahl
Foto: © Kostal

Wie bringt man ein Zweifamilienhaus aus den 80er Jahren energetisch auf Energiewende-Standard? Familie Wiedmer aus Inzlingen in der Nähe von Basel hat genau so ein Projekt erfolgreich mit dem Kostal Doppelpower–Prinzip umgesetzt. Dabei kooperieren zwei Wechselrichter für optimale Nutzung selbst erzeugter Sonnenenergie, was vor allem in den Übergangszeiten mehr Eigenstromnutzung ermöglicht. Wir sprachen mit Herrn Wiedmer, welche Herausforderungen zu meistern waren und welchen Nutzen der Wechsel auf erneuerbare Energien im Bestand liefert.

Redaktion: Herr Wiedmer, Sie haben gemeinsam mit Ihrer Frau 2021 Ihr Wohnhaus mit Photovoltaik, Stromspeicher und Wärmepumpe auf Strom- und Wärmeversorgung mit erneuerbaren Energien umgerüstet. Die Entscheidung zur Umstellung war sicher ein längerer Reifeprozess. Wie lange wohnen Sie schon im Gebäude?

Siegbert Wiedmer: Wir wohnen seit 1980 in dem Gebäude und sind seit 1983 auch Eigentümer.

Red.: Wie wurde das Gebäude vor der Umstellung auf Wärmepumpe beheizt?

Siegbert Wiedmer: Mit einer klassischen Gasheizung.

Red.: Wann kamen Photovoltaik und Wärmepumpe?

Siegbert Wiedmer: Die Photovoltaikanlage wurde im April 2021 installiert – die Luft-Wärmepumpe im Juli 2021.

Red.: Mit welchen Leistungsdaten fahren Sie das neue System?

Siegbert Wiedmer: Die Wärmepumpe hat eine Leistung von 9,54 Kilowatt, ist im Freien aufgestellt und arbeitet mit Außenluft. Die Photovoltaikanlage liefert in der Spitze 17,54 Kilowatt-Peak, und der Stromspeicher hat eine Kapazität von 12,8 Kilowattstunden.

Familie Wiedmer hat in ihrem Zweifamilienhaus aus den 80ern mit Photovoltaik, Wärmepumpe und Stromspeicher die Energiewende erfolgreich vollzogen.

Red.: Wie kamen Sie zu den erneuerbaren Energien und zu Ihrer Lösung mit Photovoltaik, Stromspeicher und Wärmepumpe?

Siegbert Wiedmer: Die Initialzündung kam durch unseren Hauselektriker: Der hatte schon sehr viele Photovoltaikanlagen verbaut – auch in Kombination mit Wärmepumpen und hatte nur Gutes zu berichten. Nach den ersten Gesprächen hat man sich mit dem Thema beschäftigt liest Berichte im Internet und zuletzt haben wir an einem Webinar bei einem Wärmepumpenhersteller teilgenommen. Irgendwann ist man dann reif für die Entscheidung.

Red.: Sie haben mit Stromspeicher, PV und Wärmepumpe wahrscheinlich einen hohen Eigenverbrauch. Spielt die EEG-Förderung bei der Wirtschaftlichkeit Ihrer Anlage eine Rolle?

Siegbert Wiedmer: Die EEG-Förderung spielt bei einer Anlage dieser Leistungsklasse natürlich eine Rolle – vor allem in den Monaten April bis September, weil wir den selbst produzierten Strom in dieser Zeit nicht komplett selbst verbrauchen. Unsere Anlage liefert teilweise mehrere Tage über 100 Kilowattstunden. Motiviert ist der Umbau auf erneuerbare Energie aber durch Eigenverbrauch – ausgelegt auf zwei Haushalte.

Red.: Gab es für Ihr System Förderungen von der KFW, vom Land Baden-Württemberg, vom Kreis oder der Gemeinde?

Siegbert Wiedmer: Nur für die Wärmepumpe – 35% vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle, kurz BAFA. Genau wissen wir das aber noch nicht, weil der Bescheid über den Zuschuss noch fehlt.

Red.: Stromspeicher gelten heute als Stand der Technik, sind aber erst seit ca. 2014 im Solarstrommarkt etabliert. Hat die Verfügbarkeit von Stromspeichertechnik Ihre Entscheidung zur Installation des Systems beeinflusst?

Siegbert Wiedmer: Für mich war klar, dass wir auf jeden Fall einen Speicher brauchen würden. Nur so können wir viel Strom selbst verbrauchen. Das hat sich in den vergangenen Monaten auch in der Praxis gezeigt – wir hatten in den 8 Monaten PV-Betriebs bereits 4 Monate mit 99 % Autarkie.

Red.: Wie kamen Sie zu den Komponenten, BYD-Speicher und Kostal Wechselrichter?

Siegbert Wiedmer: Die BYD-Speicher liefern in Tests einen hohen Wirkungsgrad und funktionieren in der Kombination mit dem Kostal Wechselrichter einwandfrei.

Red.: Die Strompreise speziell und Energiepreise allgemein schießen gerade durch die Decke. Sie haben also alles richtig gemacht. Was war Ihr Antrieb in erneuerbare Energien zu investieren?

Siegbert Wiedmer: Antrieb war natürlich, in Zukunft mit der neuen Heizung die Energiebilanz des Gebäudes zu verbessern – gerade im Hinblick auf die in Zukunft zu erwartenden CO2-Abgaben. Weiterhin haben wir eine Investition gesucht, die auch „Gewinn“ abwirft – unser „Gewinn“ sind Kosten, die in Zukunft nicht mehr anfallen, weil wir mit der neuen Heizung kein Gas und wesentlich weniger Strom einkaufen und dank erneuerbarer Energie auch CO2-Abgaben entfallen.

Red.: Wie sind Ihre Erfahrung Kostal Wechselrichtern?

Siegbert Wiedmer: Das Zusammenspiel mit dem BYD Speicher funktioniert einwandfrei.

Red.: Was ist unter Doppelpower zu verstehen?

Siegbert Wiedmer: Das ist soweit ich weiß eine Spezialität der KOSTAL Wechselrichter. Der leistungsstärkere der beiden Geräte arbeitet als Hybrid-, also Batteriewechselrichter. Er lädt Gleichstrom aus der Photovoltaikanlage direkt – und somit praktisch verlustfrei – in den Stromspeicher. Das ist bei mir der 10 kW Wechselrichter. Der kleiner PLENTICORE plus mit 5,5 kW arbeitet als reiner Photovoltaik-Wechselrichter und gibt Wechselstrom an das Hausnetz ab. Der KOSTAL Smart Energy Meter misst permanent die Überschussleistung am Netzverknüpfungspunkt. Sobald Überschussstrom vorhanden ist – nachdem der Hausverbrauch abgedeckt ist – leitet er überschüssigen Wechselstrom über den Batteriewechselrichter in den Stromspeicher. Dessen Ladezustand ist dem KOSTAL Smart Energy Meter auch bekannt. Erst wenn der Hausverbrauch gedeckt und der Stromspeicher vollgeladen ist, wird Strom ins Netz abgegeben. Mit dieser intelligenten Kopplung der beiden Wechselrichter ist unser Eigenverbrauch maximal, die Netzeinspeisung minimal – was auch die Praxis zeigt: Wir hatten Monate mit 99 % Selbstversorgung!

Kostal Plenticore

Kostal Plenticore Wechselrichter im Doppelpower-Verbund.

Red.: Nutzen Sie die Grafikoberfläche der Kostal App – was ist Ihre Einschätzung?

Siegbert Wiedmer: Ja natürlich nutzen wir die. Sie ist intuitiv, übersichtlich und informiert mich über alle Daten, die ich für den effizienten Betrieb des Systems benötige.

Red.: Haben Sie Pläne für eine zukünftige Erweiterung – z. B. Wallbox, Elektroauto?

Siegbert Wiedmer: Wir haben eine Wallbox-Förderung beantragt, um als Vermieter auch Ladeinfrastruktur anbieten zu können. Noch haben wir Zeit bis Juni 2022. Für ein eigenes Elektroauto habe ich gerade keinen Bedarf und bin noch nicht ganz überzeugt wie sich die Folgekosten auf lange Sicht gestalten.

Red.: Sie haben knapp 13 Kilowattstunden Speicherkapazität. Reicht der Speicherstrom bis zum Folgetag?

Siegbert Wiedmer: In den Monaten Mai bis September reicht der Speicher problemlos. In den restlichen Monaten reicht die Kapazität an sehr guten Sonnentagen. Bei bedecktem Himmel und laufender Wärmepumpe liefert die PV leider nicht genug Strom – da müssen wir aus dem Netz Strom zukaufen.

Red.: Sie haben den Schritt zur Eigenversorgung mit Grünstrom und regenerativer Wärme vollzogen. Viele hadern noch mit sich, ob PV, Speicher und Wärmepumpe es schaffen, die eigene Hütte im Winter warmzuhalten. Möchten Sie den Unentschiedenen einen Tipp, Rat, Hinweis oder Empfehlung mitgeben?

Siegbert Wiedmer: Für mich ist klar, dass die Technik unbedingt in Neubauten zu realisieren bzw. mindestens technisch vorzubereiten ist. Auch die Installation von Wärmepumpe ohne PV kann sich bei einem Neubau rechnen. Im Bestandgebäude muss man sich mit der Materie aber intensiv beschäftigen. Vor dem Thema „Wärmepumpe“ sollte zuerst die Wärmedämmung in Angriff genommen werden. Das war bei mir umfänglich im Jahr 2006 der Fall. Damit kann man schon eine ganze Menge Energiekosten sparen. Muss man sowohl die Heizung wechseln und parallel die Dämmung verbessern sind es schon hohen Kosten, die anfallen. Generell schafft es jede Wärmepumpe, ein Haus warm zu halten – meiner Meinung nach. Je niedriger die Außentemperatur, desto mehr Energie braucht sie natürlich. Das ist aber bei einer Gasheizung genauso. Ganz wichtiger Bestandteil der Leistungsberechnung einer Wärmepumpe – und damit des Gesamtsystems – ist, die genaue Heizlast des Gebäudes zu kennen, bzw. diese exakt berechnen zu lassen. Hat man auch noch genaue monatliche Aufzeichnungen des Energiebedarfs der vergangenen Jahre, kann man anhand derer auch sehr gut Wirtschaftlichkeitsberechnungen erstellen. Aktuell liegen mir für das Winterhalbjahr erst die Monate Oktober und November vor. Ein belastbares Resümee ist erst nach Ende der Heizperiode 2021/22 möglich. Generell empfehle ich jedem, der über einen Wechsel zu einem erneuerbaren Heizsystem nachdenkt, frühzeitig in die Planung gehen – und nicht erst wenn die alte Heizung defekt ist. Die technische Umsetzung benötigt doch einige Zeit – gerade in einem Bestandsgebäude.

Red.: Sie haben das System im Oktober 2021 in Betrieb genommen. Wie sind Ihre ersten Erfahrungen?

Siegbert Wiedmer: Wir haben die Verbrauchswerte für Oktober 2021 bis Januar 2022 mit den Durchschnittsverbrauchswerten der letzten 5 Jahre verglichen und die aktuellen Gas- und Grundversorgerstrompreis zugrunde gelegt. Das Ergebnis: 35% Kosteneinsparung. Wenn man den günstigen PV-Strom mit ca. 12 Cent pro Kilowattstunde ansetzt, ergibt sich eine Einsparung von 40 Prozent gegenüber den Kosten für unsere alte Gasheizung. Wir haben mit unserer Photovoltaik von Oktober bis Januar immerhin noch 1.900 Kilowattstunden PV-Strom erzeugen können – bei einem Verbrauch von 2.900 Kilowattstunden für die Wärmepumpe.

Red.: Herr Wiedmer vielen Dank für das Gespräch!

Weitere Informationen unter www.kostal-solar-electric.com


Facts & Figures:

Gebäude: Zweifamilienhaus in Süddeutschland

Baujahr: vor 1980

Wohnfläche: 240 Quadratmeter verteilt auf zwei Wohnungen

Photovoltaik: Eigenverbrauchsanlage mit 17,6 Kilowatt-Peak. Ost-West.

Wechselrichter: Zwei Plenticore im Geräteverbund – bei Kostal kurz Doppelpower genannt – mit 10 kW und 5,5 kW

Stromspeicher: BYD mit 12,8 Kilowattstunden

Kostal Doppelpower: Dabei kann über die Funktion „Smart AC-Link“ die Energie des zweiten PLENTICORE Wechselrichters über die AC-Seite ebenfalls gespeichert werden. Somit steht in Übergangszeiten die gesamte PV-Generatorleistung zum Laden der Batterie zur Verfügung. Trotzdem bedienen alle Wechselrichter das Hausnetz. Erst wenn die Energie aus der Photovoltaik nicht mehr ausreicht, entnimmt der an den Stromspeicher angeschlossene Wechselrichter Energie aus dem Speicher – und zwar exakt so viel, dass keine Energie aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss. Verbraucher wie Wärmepumpe können in das KOSTAL „Doppelpower-System“ problemlos integriert werden. Dazu muss lediglich der Kostal Smart Energy Meter so installiert werden, dass er den Verbrauch – z.B. der Wärmepumpe – „sehen“ (messen) kann.

Energiemanagement: Kostal Smart Energy Meter (KSEM) in Kombination mit zwei Plenticore Wechselrichtern.

Arbeitskaskade: 1. Hausverbrauch decken; 2. Stromspeicher laden; 3. Einspeisen ins Netz.

Wärmepumpe: Luft/Wasser Wärmepumpe WPL 20 A von Stiebel Eltron mit einer Nennleistung von 12,5 kW. Berechnete Jahresarbeitszahl (JAZ) Heizen und Warmwasser war 3,6. Erfahrungswert Juli bis Dezember 2021 ist 3,57 also 3,6. Im Gebäude sind Flachheizkörper im Einsatz. Die Wärmeleistung in den Wintermonaten wird von den Bewohnern als sehr gut beschrieben.

Quelle und Bilder: Kostal Solar Electric GmbH

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