Ein neuer Pufferspeicher ersetzt die ohnehin in die Jahre gekommene Variante und bietet so Platz, um zwei 9 kW Einschraubheizkörper für die Wärmebereitung zu installieren – über ein Frischwassermodul. Der Pufferspeicher wird so mit einer Schichtladung optimal versorgt, um das Maximum an Speichervolumen zu bieten bei gleichzeitiger sauberer thermischer Schichtung.

Wichtig dabei: Die zwei 9 kW Heizstäbe brauchen eine stufenlos geregelte Steuerung, die sekundengenau den Überschussstrom, der normalerweise ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird, für die Wärmebereitung nutzt und die Heizstäbe ausregelt. Zwei AC•THOR 9s regeln daher jeweils einen elektrischen 9 kW Heizstab stufenlos mit PV-Überschuss. In Summe stehen somit 18 kW Regelleistung zur Verfügung. Die zwei AC•THOR 9s regeln zusätzlich auch die Drehzahl einer WILO-Pumpe vom Typ Varios PICO-STG. Dadurch wird die Energie über den Bypass präzise von oben nach unten in den Wärmespeicher eingeschichtet. Gegenüber der herkömmlichen Einbauweise des Heizstabes direkt im Wärmespeicher hat dies den Vorteil, dass die gewünschte Zieltemperatur oben an der Wärmeentnahmestelle sehr viel rascher erreicht werden kann.

Die eigentliche Brauchwassererwärmung erfolgt danach durch ein angeschlossenes Frischwassermodul, welches mit der Energie aus den beiden Puffern gespeist wird.

In Zeiten mit zu wenig Solarertrag können die Geräte die Sicherstellung einer Mindesttemperatur übernehmen (konventionelle Heizungssysteme sind dadurch komplett überflüssig). Zur Nachheizung wurde von Oktober 2022 bis September 2024 das eingekaufte Gas noch weiterverwendet. Mit September 2024 ist es endgültig aufgebraucht. Das noch vorhandene Gas wurde seit Oktober 2022 nur dann verwendet, wenn die Temperatur des Warmwassers unter 36 °C fiel und Schlechtwetter bzw. Dunkelheit herrschte – das ließ sich durch den manuellen Start der Gasheizung leicht steuern. In Kürze wird die fossile Energiebereitung abgebaut und die Mindesttemperatur wird gegebenenfalls mit Netzstrom für die Nachheizung gehalten, damit die Sportler keine kalte Dusche erleiden müssen! 😉

Woher erhält das System den Überschusswert?

Die Überschussdetektion am Netzzugangspunkt erfolgt durch einen my-PV Power Meter (mittlerweile heißt das Produkt my-PV WiFi Meter), der mit den beiden AC•THOR 9s über das lokale Netzwerk kommuniziert. So gewährleistet das System von my-PV, dass immer nur die Strommenge verwendet wird, die eigentlich als Überschuss ins Netz eingespeist werden würde. Der Strom bleibt also im Haus – oder besser gesagt im Vereinsgebäude – und wird dort in Wärme umgewandelt, wo er gebraucht wird. So wird gewährleistet, dass das Warmwasser immer nur aus Überschussstrom gewonnen wird. „Der Strom, der selbst verbraucht wird, ist immer noch das wirtschaftlich Beste!“, so Wolfgang Wührleitner, der Kassier des Vereins.

Die Ertragsdaten der Anwendung mit Photovoltaikwärme

Im gesamten Betriebsjahr 2023 wurden von der my-PV Lösung 4.688 kWh an Wärme erzeugt. Setzt man dies in Relation zum vormaligen Gasverbrauch, so lässt sich errechnen, dass durch PV-Überschuss fast die Hälfte der benötigten Energiemenge zur Warmwasserbereitung zur Verfügung gestellt werden konnte. Hier könnten noch wesentlich höhere Deckungsgrade erreicht werden, wenn ein größerer Pufferspeicher angeschafft worden wäre (Stichwort Platzverhältnisse im Heizungsraum) bzw. eine höhere Temperatur des Wassers eingestellt wird.

Im Vergleich zu den früheren Energiewerten sind durch die Umstellung bzw. Erneuerung des Speichers (mit Schichtladung etc.) und einer besseren Isolierung gepaart mit einer geringeren Temperatur, die eingehalten werden muss, markante Einsparungen hinsichtlich der benötigten Energiemenge erzeugt worden. Der Austausch des über 30 Jahre alten Kessels zeigt sich auch in diesen Daten, dass Photovoltaikwärme in diesen erneuerten Systemen viel effizienter den gleichen Komfort sicherstellen kann. Dadurch wird in Summe auch weniger Energie für die Warmwasserbereitung nötig!

Die damit verbundene monetäre Einsparung führt zu einer Amortisation der my-PV Komponenten von unter drei Jahren. Das ist mit den stark gesunkenen Einspeisevergütungen ins öffentliche Netz nicht mehr zu erreichen, wenn nicht auf Photovoltaikwärme gesetzt wird.

Zusätzlich darf dabei erwähnt werden, dass der Betreiber die Zieltemperatur für die my-PV Geräte meist auf lediglich 50 bis 57 °C eingestellt hat, wobei im Pufferspeicher problemlos auch Zieltemperaturen von über 80 °C möglich wären. Somit könnte aus der Sicht der Speicherkapazität ohne weiteres auch die doppelte Energiemenge durch Photovoltaikwärme eingebracht werden.

Die Ertragsdaten der PV-Anlage inkl. Warmwasserbereitung sind beachtlich. Die genauen Visualisierungen und Auswertungen sind weiter unten im Slider ersichtlich.

Ein hoher Stromverbrauch beim Sportverein?

Wie in den Aufschlüsselungen ersichtlich hat der Verein im Zeitraum März 2023 bis Februar 2024 exakt 24.608 kWh über die PV-Anlage produziert. Dabei wurde ca. die Hälfte an die Energie AG, den Abnehmer des PV-Stroms, verkauft. 12.031 kWh wurden durch verschiedene Verbraucher (7220 kWh) und durch die Warmwasserbereitung (4689 kWh) mit überschüssigem PV-Strom selbst verbraucht. 122 kWh benötigte die PV-Anlage bzw. waren Verluste.

Der hohe Eigenstromverbrauch kommt durch eine Vielzahl an Verbraucher: Zum einen werden die Dressen von 150 Nachwuchskickern und zwei Erwachsenenmannschaften mit zwei Waschmaschinen und Trocknern gewaschen. Dazu kommen ein Kühlraum sowie Kühl- und Gefrierschränke für den Ausschank im Vereinslokal. Drei Vereine – Stock, Tennis und Fußball – benötigen Strom für den Betrieb ihrer Sportstätten. Die Kabinen und Räumlichkeiten werden ausschließlich elektrisch beheizt. Dies erfolgt in den Übergangszeiten und bei Sonne durch die PV-Anlage.

Durch die gesunkene Einspeisevergütung ab September 2024 werden die Vereinsverantwortlichen weiter animiert, auf Eigenverbrauch zu setzen. „Denn den Strom zu einer geringen Vergütung von einigen Cent einzuspeisen zahlt sich nicht aus, wenn der Strombezug um einiges mehr kostet. Da setzen wir lieber noch mehr auf Wärme aus Photovoltaik und vor allem auf die Optimierung in der Nutzung der Elektrogeräte“, so die Verantwortlichen.

Das Fazit der Wärmeanwendung mit Photovoltaikstrom?

„Die Ertragsdaten sprechen eine klare Sprache. Wir sind von den gesunkenen Betriebskosten überzeugt! Klar, eine Photovoltaikanlage ist eine Investition, der Zusatzaufwand für Wärme aus Photovoltaikstrom aber überschaubar. Dann lässt man die Sonne arbeiten, statt jedes Mal den Gaseinkauf erledigen zu müssen“, summiert Wolfgang Wührleitner die Erfahrungen.

Die Datenvisualisierung in der my-PV Cloud macht es für Vereine leicht, von überall aus per Handy-App die Wärmebereitung zu verfolgen bzw. nach zu justieren. „Es fasziniert mich, wie gut das System funktioniert. Es hilft uns als Verein Betriebskosten sparen – denn jeder Verein kämpft mit den Finanzen. Wenn so einfach gespart werden kann, ist das umso erfreulicher“, so Wolfgang Wührleitner, Kassier des ATSV Vorwärts Neuzeug.