Strom- und Wärmeerzeugung mit der Sonne vor 30 Jahren und heute

Ein Gastbeitrag von Steffen Riedel aus Lindau:

1996/97 ließ ich zwei Solaranlagen, eine Solarstromanlage, die erste, die in Lindau ans öffentliche Netz ging und eine solarthermische Solaranlage mit der damals modernsten Technik auf unserem Hausdach (siehe Titelbild) mit gleicher Ausrichtung und gleichem Neigungswinkel installieren: Eine PV-Anlage mit 12 BP 585-Modulen mit jeweils 85 Wp und einem Modulwirkungsgrad von 13,15%, in der Grafik „BP 585“, Gesamtleistung 1,02 kWp (7,42 m²), zusammen mit einem Fronius-Wechselrichter Sunrise 900, dem ersten Strangwechselrichter seiner Größe mit max. Wirkungsgrad von 93%, sowie eine solarthermische Anlage von Paradigma, Typ CPC mit Thermoskannen-Röhrenkollektoren, in der Grafik als „Sydney“ gekennzeichnet, zwei Module mit insgesamt 7,1 m², 750 Liter Kombispeicher für Warmwasser und Heizungsunterstützung.

Beide Systeme waren damals das modernste und effizienteste, was der Markt zu bieten hatte. Es zeigte sich, dass damals die Aufteilung sinnvoll war, denn während die Solarstromanlage mit einem spezifischen Ertrag pro Jahr von 116 kWh/m² Strom produzierte, lieferte die solarthermische Anlage 396 kWh/m², also etwa das 3,4-fache an Energie.

Da der von der PV-Anlage produzierte Strom damals mit umgerechnet 50 Cent pro Kilowattstunde recht teuer war, hätte eine Wärmeerzeugung mit einer Wärmepumpe nichts gebracht, schon deshalb, weil damalige Wärmepumpen nur mit Unterstützung eines Heizstabes in der Lage waren, die für die Warmwasserbereitung nötigen hohen Temperaturen von über 50°C zu erzeugen.

Bedingt durch einen Um- und Anbau wurden beide Anlagen im März 2024 ersetzt durch eine PV-Anlage mit insgesamt 24 Axitec 425 Watt Modulen bei einer Verzehnfachung der Leistung auf insgesamt 10,2 kWp, in der Grafik „Axitec 425“, mit einem Modulwirkungsgrad von 21,76% und ebenfalls mit einem 10 kW Fronius-Wechselrichter, max. Wirkungsgrad: 98,2%. Heizung und Warmwasser übernahm eine Viessmann Luft-Wasser-Wärmepumpe mit R 290 als Kältemittel und leistungsgeregeltem Doppelrollkolbenverdichter.

Jetzt hat sich die Lage grundsätzlich geändert. Die Solarstromanlage kostete im Vergleich zur alten Anlage nicht nur ein Zehntel, womit sich die Stromgestehungskosten ebenfalls auf diesem Niveau bewegen; sie liefert bedingt durch die wesentlich höhere Effizienz der Module und des Wechselrichters auf die Fläche bezogen mit ca. 232 kWh/m² das Doppelte an Strom als die alte Anlage. Hinzu kommt, Wärmepumpen sind inzwischen in der Lage hohe Temperaturen von bis zu 70 °C auch ohne Heizstab oder el. Durchlauferhitzer zu liefern. Beides wird nur im Notfall gebraucht, falls die WP nicht funktionieren sollte. Selbst wenn man in den kalten Jahreszeiten die Temperatur permanent bei 50 °C und mehr halten möchte, liefert die verwendete Luft-Wasser-Wärmepumpe über zweimal mehr Wärmeenergie als man an Strom hineinsteckt. Im Sommer ist es fast viermal so viel, in der Grafik mit „PV und WP 50 °C“ gekennzeichnet. Damit ergibt sich ein Ertrag von 752 kWh/m² oder fast das Zweifache von dem, was eine solarthermische Anlage mit Röhrenkollektoren erbringt.

 

 

Titelbild: Foto der PV- & Solarthermie-Anlage aus dem Jahr 1996

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