Sektorenkopplung: Solarenergie für Wärme- und Stromversorgung

Hybridsysteme auf der Grundlage effizienter Brennwerttechnik können künftig noch größere Beiträge zum Klimaschutz leisten. Insbesondere die Kombination mit Photovoltaik (PV)-Anlagen bietet erhebliches Potenzial. So erreicht bei ganzheitlicher Betrachtung ein Öl-PV-Hybridsystem mit solarstrombetriebener Warmwasser-Wärmepumpe die gleichen Treibhausgaseinsparungen bei der Strom- und Wärmeversorgung von Gebäuden wie zum Beispiel eine Erdgas-Brennstoffzelle – und dies bei geringeren Kosten. Das zeigen Berechnungen des Instituts für Wärme und Oeltechnik (IWO).

„Innovationen sind wichtig für die Energiewende. Genauso wichtig ist es aber auch, bereits vorhandene und bewährte Technologie sinnvoll zu kombinieren und zum Einsatz zu bringen. Hier besteht noch ein gewaltiges Potenzial für Effizienzgewinne und zur Treibhausgasminderung, das es zu heben gilt“, erklärt IWO-Geschäftsführer Adrian Willig. Hybridheizungen, die die Wärmeversorgung auf mindestens zwei Säulen stellen und dabei möglichst viel erneuerbare Energie einbinden, gibt es schon lange. Noch weniger bekannt ist allerdings die Möglichkeit, Strom- und Wärmeversorgung in Wohngebäuden intelligent zu verbinden. Dabei kann eine PV-Anlage auf dem eigenen Dach nicht nur die Stromrechnung reduzieren, sondern auch die Wärmeversorgung unterstützen.

Öl-PV-Systeme: Kostengünstiger und genauso wirksam wie Erdgas-Brennstoffzelle

Untersuchungen des IWO für ein beispielhaft gewähltes Einfamilienhaus zeigen nun: Wollen Eigentümer ihren Bestandsbau mit einer alten Ölheizung energetisch modernisieren, so ist – nach Berücksichtigung staatlicher Fördermittel – der Einbau einer Energieversorgungslösung mit Öl-Brennwerttechnik, PV-Anlage und solarstrombetriebener Warmwasser-Wärmepumpe mit Kosten von circa 22.000 Euro etwas günstiger als der Einbau eines Systems mit Erdgas-Brennstoffzelle (circa 24.000 Euro). Um Kosten und Treibhausgasminderungen verschiedener Systeme vergleichen zu können, ist es erforderlich, neben der Wärme- auch die komplette Stromversorgung eines Hauses zu betrachten. Legt man bei der Berechnung von Stromeigennutzung und Netzeinspeisung jeweils die gleiche Methode zugrunde, senken beide Lösungen die Treibhausgas-emissionen von Strom- und Wärmeversorgung des Gebäudes um gut 50 Prozent. Bei den verbrauchs- und betriebsgebundenen Kosten schneidet die Öl-PV-Lösung mit rund 2.200 Euro im Jahr besser ab als die Erdgas-Brennstoffzellen-Variante mit etwa 2.800 Euro per anno.

Im Vergleich mit einer monovalenten Strom-Wärmepumpe liegt das Öl-PV-Hybridsystem, bei etwa gleichen Investitionskosten, im Hinblick auf Treibhausgasminderungen und laufenden Kosten vorn. Die Strom-Wärmepumpe kommt in dem mit Heizkörpern ausgestatteten Bestandsgebäude auf verbrauchs- und betriebsbedingte Kosten von rund 3.400 Euro im Jahr. „Gerade für Bestandsbauten mit alten Heizungen ist die Kombination von effizienter Öl-Brennwerttechnik mit einer PV-Anlage und einer solarstrombetriebenen Warmwasser-Wärmepumpe eine attraktive Option, um dauerhaft mehr für den Klimaschutz zu tun“, meint Adrian Willig. „Durch einen künftigen Einsatz treibhausgasreduzierter Brennstoffe eröffnet sich für diese Heizsysteme langfristig sogar eine gänzlich klimaneutrale Perspektive.“