Haus komplett mit Photovoltaik-Strom versorgen, unabhängig von fossilen Energien

[scooter010]

Grudsätzlich geht das schon. Aber was man dafür an Technologien kombinieren muss...

ich hatte mich mal etwas intensiver mit der Thematik beschäftigt, bin zu folgenden Erkenntnissen gelangt und habe es dann sein gelassen.

Vorweg, bei meiner hier aufgezeigten Idee gibt es Nachts/im Winter das Problem, dass zu wenig Strom für die 2-3 SLI/CrossFire Systeme (und das Bisschen was sonst noch so anfällt an Haustechnik, Kochen,...) der Kinder da ist.

• Thermische Bauteilaktivierung -> Gleicht als Energiespeicher die Schwankungen zwischen Tag/Nacht aus (nicht Sommer Winter). Man spart sich auch Heizkörper/Fußbodenheizung.
• Sehr gute Wärmeisolation -> Wir reden hier von Wärmeverlusten von <500Watt für das komplette Haus
• "Gekühlte" Photovoltaikmodule -> Höhere Effizienz/weniger Verschleiß.
• Oberflächengeothermie -> Das "Kühlwasser" der PV-Anlage heizt im Sommer den das Haus umgebenen Erdboden in einer Tiefe von ~2m auf (Oberflächengeothermie)auf, sofern es nicht für Warmwasser benötigt wird. Das ist in Kombination mit Solarthermie der Wärmeenergiespeicher für den Winter (ineffizient, aber im Sommer gibt es genug Wärme). Im Winter dient die "Kühlung" dem Frostschutz/Schneeschmelze und dazu, die PV Module auf einer guten Betriebstemperatur zu halten.

Durch oben genannte Maßnahmen in Kombination mit einer guten Regelung (Regelung mit das technisch Schwierigste, da dieses System sehr Träge ist und die Anlage schon quasi einen Tag vorher "regeln" muss, um sich auf die Bedingungen 24h später eingestellt zu haben. Daher Anschluss an einen Wetterdienst (Vorhersage von Außentemperatur für Heizbedarf, Bewölkung für Abschätzung Energieeintrag über Solarthermie und PV,... ) notwendig.

Also ist es möglich, die Wärmeversorgung über die Sonne ganzjährig sicherzustellen (bei der Annahme, dass die Oberflächengeothermie als Speichermedium dient, welches man im Sommer wieder "auffüllt"). Natürlich ist das hier mit Einschränkungen verbunden:

• Man kann Nachts nicht 3h duschen.
• Bei der Auslegung muss abgewogen werden zwischen Kosteneffizienz (Anlagengröße) und der maximalen Anforderungen. Anforderungen ist in dem Fall die maximale Anzahl "versorgbarer" Personen. Die Anlage, die 3 Personen versorgen kann ist günstiger. Aber wenn man mal die Eltern und den Bruder zu Besuch (für eine Woche) hat, muss die Anlage (Besser: Das System "Haus") dann 6 Personen versorgen. Soll sie das auch können? Wenn ja, muss sie fast doppelt so groß ausgelegt werden. Dann läuft sie aber den Rest des Jahres nur auf "Schwachlast" und ineffizient. Ebenso ist die Anlage dann teurer und benötigt mehr Platz/Fläche.

Bleibt noch das Problem der Versorgung mit elektrischen Strom. Da bleibt nur: Strom sparen um möglichst wenig zu verbrauchen (keine dicken Computer (Nachts) laufen lassen) und dicke Batterien irgendwo hin packen. E-Autos zu nutzen ist in diesem Fall sinnfrei, da diese ja tagsüber benutzt werden sollen. Es nützt also wenig, sie Nachts als Energiequelle zu nutzen, denn grade die wollen ja auch nachts aufgeladen werden, damit man morgens zur Arbeit kommt :-D

Bliebe noch die Option "Blockheizkraftwerk". Man würde dann aber einen Gasanschluss benötigen oder Dieseltanks. Hat zur Folge, dass man die Photovoltaik und Solarthermie deutlich kleiner auslegen kann, Geothermie ist dann ggf. sogar komplett obsolet, da nicht mehr der Wärmebedarf gedeckt werden muss. Das BHK deckt dann das Delta was an Wärmebedarf noch vorhanden ist und produziert den benötigten Strom. Überschuss wird dann ins Stromnetz eingespeist.

Wie man es dreht oder wendet: Den eigenen (Wärme-)Energiebedarf über das Jahr "kann" man mit der Sonne decken. Aber nicht zu jederzeit den grade anliegenden Leistungsbedarf, zumindest was elektrische Leistung an geht. Wärmeleistungsbedarf lässt sich decken, aber nur mit Komfortverlust (kein Gäste über Nacht, duschen/Baden nur zu gewissen Zeiten, wenn genug WW zur Verfügung steht, also Vorrausplanung und man muss dem System dann ggf. auch bescheid geben, dass morgen einer Person mehr da ist) und/oder mit sehr hohen Kosten (>10-25% Hausbaukosten).

Komplett ohne Stromanschluss ist aber schon aus Sicherheitsgründen nicht empfehlenswert. Das System ist auf gewisse Grenzwerte ausgelegt (unter anderem auch eine niedrigste erlaubte Außentemperatur für x Tage). Ist es mal kälter oder länger kalt, als bei der Auslegung berücksichtigt wurde, muss man elektrisch (oder mittels dem Blockheizkraftwerk) nachheizen, sonst kühlt auch so ein Haus aus. Auch mit BHK würde ich auf den Stromanschluss als Backup nicht verzichten wollen, wenn das BHK oder das Regelungssystem (Totalausfall) mal ausfällt.


So, ich hoffe, ich habe nicht zu sehr gelangweilt und dem Einen oder Anderen für das Thema interessieren können.

MfG

 

[Lost_Byte]

Aha, also Folgekosten. Wusste ich nicht, wurde nicht erwähnt.

Die 10% Rendite waren inklusiv dieser Folgekosten, die auch aus den laufenden Einnahmen bezahlt werden können. Versuch nicht etwas schlecht zu reden, von dem du keine Ahnung hast.

 

[Onkelhitman]

Ganz locker Lost_Byte, das wurde von dir alles nicht erwähnt. Man muss doch wohl rechnen oder meinst du nicht? So ein Haus ist ja teuer, und wenn man dann nochmal eben, und sind es nur 50 000€ investiert, so muss man die Raten zahlen können. Die kommen aufs Haus und Grundstück drauf. Zudem ist es wohl sicherlich billiger, wenn man die Einspeisung in jedem Fall macht, die Anlage aber, wie du ja sagst, aufs Haus konzipierst fürs gesamte Dach. Dann kann man die Module nach und nach kaufen.

Dass die Rendite mit den Kosten verrechnet wurden hast du nicht geschrieben. Immerhin ging bei dir bei 10% Rendite auf einmal:

(und nach 12 Jahren ist so eine Anlage i.d.R. komplett refinanziert).

Was bei mir aber höchstens 8,2% sind.

Außerdem, wenn er denn mittags kocht und mittags Spitzenlast hat, kann er so nochmal sparen, da er nicht teuer einkaufen muss. Hast du ja auch erwähnt. So jedoch kann niemand sagen, wann es armotisiert ist. Dazu kommt eben noch, dass es kaputt gehen KANN. Also eine Versicherung.

Ich habe also tatsächlich von Vielem keine Ahnung. Von Mathe-Dreisatz jedoch schon.

 

[florian.]

Ganz so einfach ist die Rechnung auch nicht.
10% hallte ich für sehr hoch gegriffen.
Ich kenn die (Pauschale) Angabe nur mit ~5%, ist aber auch schon paar Jährchen her.

Da spielen auch viele Faktoren mit rein.
es sind ja nicht nur die Modul preise, auch die Infrastruktur will bezahlt und gewartet werden.
hier und da ist mal was Kaput. Garantie auf die Module gut und recht, aber wer macht die wieder aufs dach und was kostet das? Dann gehen irgendwann die Wechselrichter Hops.
Und wenn der PV Hersteller Pleite ist, dann hilft einem die Garantie auch nix mehr.
Hab schon 20 Module selbst repariert. Die Herstellungsfehler kommen halt erst Jahre später raus.
usw.

Eine PV Anlage ist nichts anderes als eine Geldanlage.
Wie bei jeder Geldanlage sollte man das schon gut durchrechnen.

 

[Lost_Byte]

@florian.: In erster Linie hängt die Rendite vom Händler ab, bei dem du kaufst. Hier ist ein sehr guter Preisvergleich (nicht die schönste Seite, aber im Schnitt einer der günstigsten Anbieter. Haben da selbst gekauft). Wenn der Händler wesentlich mehr verlangt, dann weißt du, was der an Gewinnmarge wenigstens hat.

@Onkelhitman: Wenn man ein Haus baut, auf das eine 50.000€ Anlage passt, dann ist das ein echt großes Haus. Man liegt derzeit glaube ich bei ca. 1.200€/kWp. Das wäre eine Solaranlage von weit über 200qm. Reeller sind eher 20.000€.
Und die 12 Jahre habe ich genannt, damit nachher niemand meckert, dass ja noch ein Tag dazu kommen könnte, wenn ein Modul kaputt geht, auf das man keine Garantie mehr hat.

 

[Onkelhitman]

Du hast Recht Lost_Byte, eine Dachgröße von ca. 90qm halte auch ich für realer. Bei ca. 1200€/kWp würde das ungefähr 9*1200€ = 10800€ kosten. Ist das mit Wechselrichter etc. oder der reine Modulpreis? Kosten für Montage etc. drin?

Bei uns in Österreich gibts ein paar Anbieter, die bieten an, dass man pro KWh genau dasselbe bekommt ,wie man bei denen im Tarif bezahlt. Hier sind das aber nur die nackten KWh Kosten. Will heißen, ich bezahl zwar laut deren Rechnung nur 6,14ct pro KWh aber mit Steuern und Abgaben sind es ca. 20Cent. Ich habe aber keinen blassen Schimmer, ob ich dann, wenn ich verbrauche bei denen 20ct bezahlen muss, von denen pro KWh aber nur 6,14ct bekomme oder ebenfalls 20.

Wenn es 1:1 wäre, dann hat man seinen Stromspeicher. Ist es nicht so, sollte man lieber selber verbrauchen. Wo wir wieder bei der selbstversorgung wären.

 

[Lost_Byte]

@Onkelhitman: Die ca. 1200€ sind inkl Monatge. Wie du aber darauf kommst, dass ein kWp ganze 9 Quadratmeter auf deinem Dach einnimmt, ist mir ein Rätsel. Man rechnet ca. 150W/m². Also in etwa 6,5m²/kWp. Das würde bei einem 90qm Dach auf 13,5kWp bzw 16.200€ bedeuten.

Zu dem Angebot der Leute da: Das ist ne ganz schöne Abzocke von denen. Das Netzentgeld usw. musst du ja trotzdem bezahlen, wenn du bei denen Strom beziehst. Also gibst du denen deinen Strom zum Spottpreis von 6,14cent/kWh, musst aber 20cent/kWh zahlen. Da ist ein echter Eigenverbrauch interessanter.

 

[hallo7]

Zu dem Angebot der Leute da: Das ist ne ganz schöne Abzocke von denen. Das Netzentgeld usw. musst du ja trotzdem bezahlen, wenn du bei denen Strom beziehst. Also gibst du denen deinen Strom zum Spottpreis von 6,14cent/kWh, musst aber 20cent/kWh zahlen. Da ist ein echter Eigenverbrauch interessanter.

Naja, das ist ja das Problem. Das Netzentgelt zahlst du übrigens auch wenn du nur einspeist soweit ich das verstehe. Der Strom, also die kWh an sich, kostet eben rund 6 Cent. Wieso sollten sie dir mehr dafür geben?

Ich hab das nicht selber nachgeforscht, aber als ich mal einen Fachmann der solche Anlagen verkauft, gefragt habe, hat er gesagt es zahlt sich gar nicht aus, den überschüssigen Strom einzuspeisen... Dafür bräuchte man wieder extra Infrastruktur, Zähler usw. für die man entweder wieder Pauschalen zahlen muss oder sie selbst kaufen muss.
Das war mal interessant als es der Staat extrem gefördert hat, das macht er aber angeblich nicht mehr. Mich würde aber interssieren ob das wirklich so ist, falls da jemand mehr weiß.

 

[florian.]

es gab mal 58 Cent, das waren noch Zeiten. (Damals waren die Anlagen aber auch noch Teurer).
Die EEG Vergütung wurde immer so gewählt, dass man nach 10 Jahren mehr oder weniger mit seinen 5% raus kommt.

Aktuell gibts noch 10-12cent. http://www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/wirtschaftlichkeit/einspeiseverguetung
Das ist besser als nix.

 

[Onkelhitman]

Muss man wirklich für selbst erzeugten und selbst verbrauchten Strom Geld bezahlen?

neu ist, dass auf jede selbst verbrauchte Kilowattstunde Strom aus einer Photovoltaik Anlage eine Abgabe gezahlt werden muss
- bis Ende 2015 beträgt die Abgabe pro Kilowattstunde 30% der gültigen EEG Umlage (entspricht derzeit 1,87 Cent / kWh)
- 2016 beträgt die Abgabe 35% (entspricht derzeit 2,18 Cent / kWh)
- ab 2017 beträgt die Abgabe fest 40% der geltenden EEG-Umlage (derzeit 2,50 Cent / kWh)

Das wäre ja Hohn!

 

[tochan01]

na, aufgewacht....? die "idee" ist nicht wirklich neu und du nicht der erste ^^. das wort was du für google brauchst ist "autark"

http://www.das-energieautarke-haus.de/

und die haben sogar noch weiter gedacht und laden dir dein elektroauto . ich persönlich glaube jedoch nicht das man im winter das jeden tag hin bekommt mit dem strom. daher finde ich die idee des "sonnenhauses" deutlich interssanter um zumindest ohne die heizung für brauchwasser durch den winter zu kommen.

sonnenhaus

Aktuell gibts noch 10-12cent. http://www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/wirtschaftlichkeit/einspeiseverguetung
Das ist besser als nix.

man sollte jedoch den strom auch selber abnehmen können und nicht nur einspeisen... sonst kauft man die KW/h ja wieder für 28 cent vom versorger.

 

[hallo7]

Muss man wirklich für selbst erzeugten und selbst verbrauchten Strom Geld bezahlen?

Das wäre ja Hohn!

Ausgenommen sind Inselanlagen (oder eben kleine mit max 10 kWp). Also jene die nicht einspeisen, wenn ich richtig verstehe oder?

Tja, man will wohl nicht auf Steuern verzichten... Bei jeder gekauften kWh verdient der Staat mit, werden weniger gekauft überlegen sie sich halt was anderes. Nicht zu vergessen, dass die Energieversorger hier sicher auch ein Interesse haben

 

[Onkelhitman]

@tochan01

Ergänzt wird die innovative Anlagentechnik, auch im energieautarken Haus, durch einen Holzvergaserofen mit Wärmetauscher und 25 kW wasserseitiger Leistung. Für den norddeutschen Standort bei Hannover ergeben die energetischen Berechnungen zur Deckung des jährlichen Wärmebedarfs, bei idealer Südausrichtung, somit nur noch ein Jahresverbrauch von rund 1-2 Raummetern des heimischen Rohstoffs Holz.

Na Bravo. Das Energieautarke Haus verbraucht also nur 1-2 Raummeter Holz im Jahr. Wirklich, ich bin begeistert wie autark das ist.....

@hallo7
Ja, wenn du eine Inselanlage hast, also nicht einspeist, musst du nichts zahlen. Dann musst du aber wieder speichern. Wenn du allerdings einspeist bekommst du Geld, verbrauchst du den Strom jedoch, musst du zahlen. Wenn du über 10kWp bist.

 

[Lost_Byte]

@hallo7: Ich weiß nicht, wie es in Österreich geregelt ist, aber in Deutschland zahlst du als Einspeiser kein Netzentgeld. Da bekommst du deine festgelegte Einspeisevergütung und hast nur solche Nebenkosten wie die EEG Umlage für Eigenverbrauch, Zählermiete, evtl Nachrüsten von Technik,...
Wenn man Zähler vom Netzbetreiber mietet, dann sind die echt teuer, aber je nach Netzanbieter ist man dazu nicht verpflichtet (RWE zum Beispiel) und kann sich auch seinen eigenen Zähler kaufen. Für ca. 100€ kann man schon welche bekommen. Aber die Infrastruktur ist etwas teurer. Ja. Man muss eben durchrechnen, ob sich bei seinem Verbrauchsverhalten der Eigenverbrauch lohnt. Bei meinem Elternhaus definitiv nicht, da da ein sehr alter Stromvertrag existiert, bei dem der Haupttarif bei ca. 17cent/kWh liegt und der Nebentarif weit darunter.

die EEG Umlage dient dazu die Kosten der erneuerbaren Energien gegenzufinanzieren. Das deutsche Stromnetz ist derzeit noch recht zentral aufgebaut, muss aber auf Grund der ganzen kleinen Einspeiser dezentralisiert werden. Das kosten Unmengen an Geld, lohnt sich aber langfristig. Der Staat macht an der EEG Umlage keinen Gewinn, lediglich die Netzbetreiber. Also Eon, RWE,...

 

[tochan01]

@tochan01
Na Bravo. Das Energieautarke Haus verbraucht also nur 1-2 Raummeter Holz im Jahr. Wirklich, ich bin begeistert wie autark das ist.....

wie willst du sonst dein brauchwasser auf 70°C erhitzen um keine legionellen zu bekommen? mit einem dach voller solarzellen / kollektoren wirst du nicht durch den durschnittswinter kommen ohne mal kalt duschen zu müssen. alternaitv bleibt dann nur den rest gartens / grundstückes weiter damit kollektoren / zellen zu zu flastern und nen großen akku in den keller zu stellen der nen durchlauferhitzer befeuern kann.

ist nunmal leider so das die fläche nicht ausreicht um die dafür nötige enerigie zu bekommen. somit muss man mit dem "holzofen" unterschützen was ich im wintern sehr gern machen würde... vor einem kamin sitzen und "flammen-tv" gucken ^^

 

[Onkelhitman]

Das steht weiter oben schonmal, wenn du es denn gelesen hättest. Ne Wärmepumpe, damit kommst du, wenn du eben "nur" COP3 haben willst auch auf 70°C wenn du unbedingt aus dem Hahn dein Brunnenwasser trinken willst.

PS: Wo du gern reinguckst mag ja sein. Wir selber haben einen Werkstattofen im Schlafzimmer und bekommen nächstes Jahr einen Holzofen zum heizen und kochen in die Küche. Und? Wenn es autark ist, dann ist es unabhängig von anderen Quellen. Wenn ich demnach Holz kaufen muss, ist das nicht autark.

 

[Lost_Byte]

@tochan01: Der Gesamtenergieverbrauch eines Hauses liegt bei grob 20.000 kWh im Jahr. Das bekommt man bereits mit 25kWp Solaranlagen hin (also eine 160qm Solaranlage; oder wenn man eine Wärmepumpe nutzen kann, dann lediglich eine Wärmepumpe, sowie eine 8,5kWp Solaranlage (~60qm Dachfläche)). Das Problem ist der Speicher. Eine Möglichkeit wäre ein Wasserstoffspeicher.
Die Effizienz dieses Speichers liegt inzwischen bei 70% bei Strom zu Wasserstoff zu Strom (Stand Hannover Messe 2013). Selbst wenn man alles zwischenspeichert udn die entstehende Abwärme nicht nutzen kann (andernfalls >90% Wirkungsgrad) käme man also mit einer 230qm bzw 85qm Solaranlage aus.

 

[cruse]

Was einen recht guten Autarkiegrad ergibt ist die Kombination von Photovolatik und Solarthermie.

solarthermie ist sehr mächtig. war überrascht von den 70° wassertemp beim aufstellen einer solchen anlage (war im winter, es lag Schnee)
was ich auch relativ effizient finde sind verbrennungsmotoren aus dem Auto im haus. nennt sich Mikro-KWK-Anlage. das ganze lässt sich auch mit einer solarthermieanlage verbinden.

 

[bulasan]

Wenn du dann noch ein Passivhaus hast und Nachts die Waschmaschine aus lässt, kann das schon klappen, die nötige Flächer für die Anlage vorausgesetzt. Wenn du das dann flächendeckend machen willst, wird es vermutlich ziemlich eng in Deutschland werden. :-)

 

[BridaX]

Ich glaube wenn ich neu bauen würde, dann will ich mich so unabhängig wie nur möglich machen von Strom und Gas...
Ein Mix aus Geothermie, Photovolatik und eventuell Solarthermie kommt wohl am besten. Windkraft finde ich eher unansprechend...