Stromspeicher für Photovoltaikanlage oder Brennstoffzelle?

Moin Moin und herzlich Willkommen im Forum.

Deine vorhandene PV musst du gar nicht anfassen soweit keine Defekte vorliegen!? (Die angegebene Erzeugung ist selbst für 20Jahre alte Module etwas Mau ) Ein Batteriespeicher kann als AC Lösung dazu gebaut werden. Ob das wirtschaftlich Sinnvoll ist hängt in erster Linie vom Direktverbrauch ab. Bei 15.000kWh Stromverbrauch sollte der Eigenverbrauch schon ohne Stromspeicher um die 80% betragen. Ein Stromspeicher würde sich also nicht lohnen.

Moin Uwe,

was die alte PV-Anlage betrifft, so würde ich da nicht mehr viel Geld hineinstecken, und ganz bestimmt kein Geld für einen Stromspeicher ausgeben. Für eine Südseiten-Anlage mit 5,1 kW(peak) ist ein Jahresertrag von 2.900 kWh selbst für einen Standort in NRW wirklich schlapp, und bei 9.000 kWh Stromverbrauch schätze ich, dass davon schon ohne Batterie 60% direkt verbraucht werden. Meiner Meinung nach lohnt sich da der Aufwand nicht, zumal die alten Wechselrichter ja noch gehen.

Ein paar Anmerkungen zur Frage der Brennstoffzelle:

Zitat von UweF

Mir wurde eine Buderus BlueGEN BG-15 inkl Einbau und allem für 50.000 Euro angeboten - mit Förderung (wenn ich sie noch bekommen) dann ca. 25.000 Euro.

50.000 EUR brutto entspricht 42.000 EUR netto. Die KfW-Förderung (40%) ist auf EUR 15.050 gedeckelt, d.h. Du zahlst noch EUR 27.000. Davon, dass die Förderung geändert oder abgeschafft werden soll, habe ich nichts gehört, also warum solltest Du sie nicht bekommen?

Bei 9.000 kWh Stromverbrauch (plus evtl. 6.000 kWh im Nachbarhaus) könnte sich eine BG-15 schon lohnen, zumal mit einer Grundlast von anscheinend zweimal 500 W (!?). Der Wärmeverbrauch von 20-25.000 kWh würde auch dazu passen: Die BG erzeugt im Jahr neben 13.000 kWh Strom ca. 7.400 kWh Wärme, die bringst Du (außer vielleicht im Sommer) immer unter. Ein konventionelles BHKW könnte mit dem Wärmebedarf keine brauchbaren Laufzeiten erreichen.

Wenn Du allerdings die beiden Häuser nicht nur Strom-, sondern auch wärmetechnisch zusammenschalten kannst, so würde sich (auch wenn Du Haus 2 wärmetechnisch auf den Stand von Haus 1 sanierst, 260 kWh/m2 ist heutzutage nicht mehr verantwortbar) ein kombinierter Wärmeverbrauch von ca. 40.000 kWh ergeben. In dem Fall würde ich empfehlen, an Stelle der BG-15 ein konventionelles BHKW einzubauen, z.B. ein NeoTower 3.3.

In jedem Fall bräuchtest Du weiterhin eine Zusatzheizung. Hier ist die Frage, wie lang Deine 22 Jahre alte Gastherme noch hält. Mit einem konventionellen BHKW würde die Zusatztherme weit weniger Stunden im Jahr laufen als in Verbindung mit einer Brennstoffzelle – das könnte ein zusätzliches Argument für ein konventionelles BHKW sein.

Zu Deinen Fragen:

Zitat von UweF

Wenn ich den Solarstrom (bzw. den von der BlueGEN) einphasig einspeise, kann ich den Strom dann nur auf der Phase nutzen? Vermutlich ungünstig für alles was drei Phasen hat (z.B. Kochplatte, Wallbox).

Für eine zukünftige Überschuss-Einspeisung brauchst Du einen Zweiwege-Zähler, bei zwei verschiedenen Stromerzeugern zusätzlich eine sog. Zählerkaskade. Die Zähler sind saldierend, d.h. es wird immer der Stromfluss aller drei Phasen einschl. Vorzeichen quasi zusammengezählt. Nachdem man übrigens bei der Umstellung sowieso an die Anlagen-Anschlüsse ran muss, würde es sich rein technisch anbieten, Deine zwei Wechselrichter auf zwei verschiedene Phasen zu legen (falls das nicht sowieso schon so ist) und BHKW bzw. Brennstoffzelle auf die dritte. Aber wie gesagt, für die Abrechnung ist das wegen des saldierenden Zählers egal.

Zitat von UweF

Die Maximalspannung der BlueGEN liegt ja bei 1.500W. Darüber hinaus muss ich den Strom hinzu kaufen. Der Anbieter der BlueGEN sprach von einer Buderus Cloud über die man zumindest kurzfristig Überspannungen ausgleichen kann. Im Internet habe ich dazu nichts gefunden. Gibt es die, was leistet die?

Nicht "Spannung", sondern "Leistung". Und solche Cloud-Lösungen sind erfahrungsgemäß für deren Anbieter deutlich lukrativer als für die Nutzer. Ich würde von sowas zumindest so lang abraten, bis Du alle Details und insbesondere die Kosten genau kennst und nach sorgfältiger Rechnung zu dem Ergebnis kommst, dass sich das für Dich lohnt.

Zitat von UweF

Ich bin davon ausgegangen, dass die BlueGEN immer mit maximaler Leistung läuft und nicht verbrauchter Strom für ca. 18 Cent verkauft wird. Der Anbieter sprach aber von einer Regelung der BlueGEN nach dem Stromverbrauch im Haus. Wird damit nicht die Dauer, bis sich die Anlage amortisiert verlängert?

Vermutlich ja. Die BG-15 kann bis auf ein Drittel der Leistung (d.h. auf 0,5 kW) gedrosselt werden, wobei das Runter- und Rauffahren der Leistung nicht schlagartig geht. Machen könnte man sowas also beispielsweise nachts (bei geringem Strombedarf) oder im Sommer (wenn die Wärmeleistung mit 20 kWh/Tag sonst den Bedarf für Warmwasser übersteigt). Ob sich das lohnt, muss man rechnen. Ich würde es jedenfalls (nur) dann machen, wenn ansonsten über längere Zeiträume überschüssige Wärme über Dach gehen müsste.

Bei einem normalen BHKW tritt dieses Problem nicht auf, da es (anders als die BG) bei fehlendem Wärmebedarf einfach abschaltet. Manche (nicht alle) können außerdem bei geringem Strom- oder Wärmebedarf auch gedrosselt laufen.

Zitat von UweF

Der Anbieter bei mir im Haus war nur ein Verkäufer und hatte von der Technik nicht wirklich Ahnung. Wenn der Förderantrag durchgeht kommt ein Techniker mit dem ich alles weitere besprechen kann.

Ohne irgendetwas über die Firma, deren Vertreter bei Dir war, zu wissen, habe ich bei dieser Vorgehensweise kein gutes Gefühl. So lang noch überhaupt nicht feststeht, welche Lösung Du wählen willst (und dazu gehört jedenfalls das Gespräch mit einem Techniker) hat es keinen Zweck einen Förderantrag zu stellen.

Zitat von UweF

Eigentlich funktionieren beide Heizungen noch sehr gut - der Energieverbrauch und damit der Preis sind aber entsprechend hoch.

Dann brennt ja unmittelbar nichts an. Du solltest Dir übrigens darüber im Klaren sein, dass Du mit KWK-Lösungen in aller Regel keinen Brennstoff sparen kannst, sondern "nur" Strom. Brennstoff sparen kann man nur mit energetischer Gebäudesanierung.

Zitat von UweF

Habt ihr eine Empfehlung für mich/uns?

Wenn das meine Häuser wären, würde ich folgendes tun:

1) einen Energieberater hinzuziehen und mit diesem ein energetisches Sanierungskonzept insbesondere für Haus 2 ausarbeiten (ob es Sinn macht, auch bei Haus 1 noch was zu machen, solltest Du bei der Gelegenheit mit klären). Erst wenn der zukünftige Wärmebedarf beider Häuser bekannt ist, lohnt es sich über Alternativen für die Beheizung nachzudenken.

2) in diesem Jahr vorrangig die Absenkung des Stromverbrauchs in Angriff nehmen, und zwar in beiden Häusern. Das bringt sofort bares Geld, und erst wenn der zukünftige Stromverbrauch bekannt ist, lohnt es sich, über Alternativen zur Stromerzeugung (BZ oder BHKW) nachzudenken.

3) die PV-Anlage zum Jahresende auf Überschusseinspeisung umstellen, ggf. einen zusätzlichen Zählerplatz für ein späteres KWK-Gerät vorsehen, aber ansonsten die PV-Anlage in Ruhe lassen – jedenfalls so lang die Wechselrichter noch halten. Wenn einer davon kaputt geht, gibt es m.W. von SMA relativ günstige aufgearbeitete Ersatzgeräte.

4) Unterdessen könntest Du Dir einen (Hersteller-zertifizierten) Heizungsbauer in Deiner Region suchen, der Dir ein Angebot für ein BHKW macht: Meiner Meinung nach wäre beim gegenwärtigen kombinierten Strom- und Wärmeverbrauch ein RMB NeoTower 3.3 oder ein Senertec Dachs 2.9 das Richtige. Sofern Du den Stromverbrauch deutlich absenken kannst, käme evtl. auch ein neoTower 2.0 in Frage.

5) Und bevor Du das alles abgearbeitet hast, solltest Du auf keinen Fall irgendwas unterschreiben und auch keine Förderanträge stellen.

Gruß, Sailor

Bei dem genannten Stromverbrauch kann eine größere PV-Anlage auf den dafür geeigneten Dächern bestimmt nichts schaden, insbesondere wenn Du im Sommer eine Klimaanlage betreiben möchtest. Das Problem besteht eher im Winter. Mit "für den Strom gar nichts mehr bezahlen" wird das jedenfalls nichts: Selbst im Sommer schaffst Du das nur mit Anschaffung eines relativ großen Stromspeichers, und im Winter gar nicht.

Sofern Du dann doch noch eine KWK-Anlage anschaffen möchtest, passt jedenfalls ein konventionelles BHKW besser zu einer großen PV-Anlage als eine BG-15. Das konventionelle BHKW läuft im Sommer mangels Wärmebedarf wenig, aber in dieser Zeit bekommt man den Strom von der PV. Die BG-15 läuft dagegen ganzjährig durch, so dass man die PV-Anlage dann eigentlich gar nicht mehr braucht.

Und wenn Du stattdessen überlegen solltest Dein Haus mit einer PV-gestützten Wärmepumpe zu beheizen, so geht das nur, wenn die Heizkreistemperaturen deutlich unter den von Dir genannten 60°C liegen. Ansonsten wird die WP (wegen des schlechten Wirkungsgrades im Winter und der dann fehlenden PV-Unterstützung) schnell zu einer Geldverbrennungs-Maschine.

Moin Uwe,

zu Deiner ersten Frage:

Den genauen Wirkungsgrad Deiner Gastherme kenne ich nicht, aber aus 20.000 kWh (Hs) Erdgas könnten in einer Nicht-Brennwert-Therme bei theoretischen 100% Wirkungsgrad (Hi) maximal 18.000 kWh Wärme werden. Setzt man den Wirkungsgrad eines alten aber technisch einwandfreien Gerätes mit <90% (Hi) an, so landet man irgendwo um 16.000 kWh tatsächlichem Wärmebedarf.

Eine BG-15 verbraucht pro Betriebsstunde 3 kWh (Hs) Erdgas und erzeugt daraus 1,5 kW Strom und 0,85 kW Wärme. Wenn das Gerät 8.700 Stunden im Jahr läuft, so verbraucht es 26.100 kWh Erdgas und erzeugt daraus 13.050 kWh Strom und 7.400 kWh Wärme. Bei angenommenen 16.000 kWh Wärmebedarf müssten also noch 8.600 kWh Wärme mit der alten Gastherme erzeugt werden. Mit dem o.g. geschätzten Wirkungsgrad von 80% würde die alte Therme dafür weitere 10.800 kWh Erdgas verbrauchen. (Mit einer modernen Brennwerttherme wären es ca. 9.000 kWh.) Damit kämest Du insgesamt auf einen Gasverbrauch von (26,1 + 10,8=) 36,9 MWh Erdgas.

Zur zweiten Frage:

Ich habe hier zufällig ein Angebot auf dem Tisch für eine PV-Anlage (Module von Sunpower) mit 9,62 kWp plus E3DC-Speicher mit 12,3 kWh nutzbarer Kapazität, das ganze mit Einbau für EUR 24.800 netto. Die dafür benötigte Dachfläche beträgt 51 m2.

Die erste Frage wäre, wie viel Strom eine solche Anlage bei Dir erzeugen könnte. Auf einem unverschatteten Süddach bei uns in Oberbayern könnte man mehr als 10.000 kWh pro Jahr erwarten. Was mich in Deinem Fall nachdenklich macht ist der überaus schlechte Jahresertrag Deiner vorhandenen Anlage. 2.900 kWh Stromertrag aus 5,1 kWp, nach Deinen Angaben auf einem "Schrägdach Südseite", kann eigentlich auch bei einer so alten Anlage gar nicht sein. Auch die 3.300 kWh im ersten Jahr waren für so eine Anlage schon grottenschlecht, 4-4.500 kWh Jahresertrag sind m.E. das Mindeste, was man aus 5,1 kWp an einem NRW-Standort auch schon vor 20 Jahren hätte erwarten können. Ich habe deshalb den Verdacht, dass der außerordentlich schlechte Ertrag Deiner Anlage nicht auf Alter oder technische Probleme zurückzuführen ist, sondern auf Verschattung. Der Rückgang von 3.300 auf 2.900 kWh könnte dann davon kommen, dass die Verschattung durch Bäume verursacht wird, die in den vergangenen 20 Jahren gewachsen sind und inzwischen eine noch größere Fläche verschatten. Und wenn das so ist, fürchte ich, dass eine größere PV-Anlage bei Dir womöglich gar nicht geht.

Grundsätzlich würde ich davon abraten, Dachflächen mit PV zu belegen, die außerhalb der vier Wintermonate regelmäßig mehr als 1-2 Stunden am Tag verschattet sind.

Aber angenommen ich irre mich und Du hast tatsächlich ein unverschattetes Süddach, dann würde ich die alte PV-Anlage baldmöglichst nach Ende der Förderung verschrotten und durch eine neue (möglichst große) Anlage ersetzen. Was immer damit los ist, die alte Anlage taugt in dem Fall nichts und nimmt wertvolle Dachfläche für Module weg, mit denen man heutzutage wahrscheinlich pro Quadratmeter den doppelten Ertrag erzielen könnte.

Wie dem auch sei: Den voraussichtlichen Ertrag einer PV-Anlage kannst Du für Deinen Standort aus dem PVGIS errechnen, wobei Schattenwurf durch Bäume oder Gebäude von dem Tool nicht berücksichtigt werden kann.

So lang wir die Daten nicht kennen, lässt sich nur schätzen: Eine 10 kWp Anlage auf einem Süddach in NRW sollte m.E. nicht weniger als 9.000 kWh Strom im Jahr erzeugen. Bei dem von Dir genannten Stromverbrauch von 9.000 kWh (Haus 1) könntest Du ohne Speicher mit ca. 30% (2.700 kWh) Autarkie rechnen. Mit einem 12 kWh Speicher wären es 60% (5.400 kWh). Einschließlich Speicherverlusten würdest Du von 9.000 kWh PV-Strom ca. 5.850 kWh selbst verbrauchen und ca. 3.150 kWh ins Netz einspeisen, Letzteres für eine Vergütung von ca. 6,5 ct/kWh.

Rechnet man die 6.000 kWh aus Haus 2 hinzu, so käme man insgesamt auf einen Autarkiegrad (= Bezugsstrom-Einsparung) von 44% (6.600 kWh). Die Einspeisung wäre ca. 2.070 kWh.

Als Brennstoffzelle wäre die Viessmann PT2 jedenfalls zu klein. Mit einer BG15 hättest Du wie gesagt eine Stromerzeugung von 13.000 kWh im Jahr. Wenn die Grundlast in beiden Gebäuden zusammen tatsächlich 1000 W beträgt, so wären das allein schon 8.700 kWh. Nimmt man an, dass von dem restlichen Verbrauch in beiden Häusern (6.300 kWh) auch nur ein Drittel aus der BG-15 abgedeckt werden kann, so könntest Du bei einer BG-15 rund 11.000 kWh Bezugsstrom sparen.

Damit kannst Du jetzt mal rechnen. Die PV-Anlage bringt bei vergleichbarer Investition offensichtlich weniger Einsparung, aber dafür hast Du so gut wie keine laufenden Kosten. Die reine Stromerzeugung aus der BG-15 kostet Dich bei einem Gesamtwirkungsgrad von 79% (Hs) etwa 16.500 kWh Erdgas, während die Sonne keine Rechnung schickt. (Immer vorausgesetzt Du hast auf Deinem Süddach Sonne.)

Aber wie gesagt, meine Empfehlung wäre – bevor Du solche Rechnungen anstellst – erstmal die Möglichkeiten zur Stromeinsparung auszuloten.

Gruß, Sailor

Bezüglich der alten PV rate ich zur Fehlersuche, erst wenn die erfolglos bleibt oder unverhältnismäßig hohe Kosten für eine Reparatur anfallen würde ich den Abbau bzw. Neubau in Betracht ziehen. Ungeachtet dessen ist eine weitere PV Anlage bei eurem hohen Stromverbrauch nicht falsch. Habt ihr Garagen, Carports oder ein Gartenhaus zur Verfügung kann die PV auch da rauf.

Meiner Meinung nach hängt die weitere Vorgehensweise vom verfügbaren Platz ab. Bei dem genannten Stromverbrauch von 15.000 kWh in beiden Häusern halte ich eine PV-Leistung von 10 kWp für das absolute Minimum. 15 kWp wären jedenfalls besser, und da ist eine allfällige Wärmepumpe noch gar nicht eingerechnet. Ideal wäre natürlich, die neue Anlage auf Haus 1 zu bauen und die alte nach Beseitigung des Fehlers einfach liegen zu lassen. Aber wenn das Dach von Haus 1 aus statischen Gründen nicht verfügbar ist, zählt auf Haus 2 jeder Quadratmeter. Allerdings sollte man dabei wirklich die Schattenlage beachten. Wenn es heißt "Verschattung bis 10:00h" bedeutet das ja nicht, dass vor 10:00h überall Schatten ist und danach schlagartig nicht mehr. (Ein Bild aus Google Maps wäre für die Diskussion hilfreich, besonders wenn darauf die beiden Stränge der existierenden PV-Anlage markiert wären.) Womöglich könnte man auch den stärker verschatteten Strang liegen lassen (da ist es evtl. eh wurscht), nur den zweiten Strang abbauen und den so gewonnenen Rest der Dachfläche mit Hochleistungsmodulen versehen.

Die alte Anlage mal durchmessen geht schnell, zumal der Solarteur zur Vorbereitung seines Angebotes für die Neuanlage sowieso aufs Dach muss. Vor allem wäre interessant zu wissen ob der Fehler in einem Strang steckt oder in beiden. Aber viel Geld würde ich da nicht mehr reinstecken, zumal der Anschluss von zwei Anlagen komplexer ist als von einer und dadurch noch mal extra Geld kostet, z.B. für einen zusätzlichen Zählerplatz.

Es ist schon richtig, dass Haus 2 das am besten geeignete Dach hat. Wenn die im Solarkataster genannte Fläche von 45 m2 stimmt, so könnte man mit modernen Hochleistungsmodulen wie dem Sunpower Maxeon (mit 224 Wp/m2) knapp zehn kWp auf das Dach bekommen. Ob es bei diesen Modulen Sinn machen würde, die rechte obere (NE-) Ecke des Daches von Haus 2 sowie die Fläche unmittelbar nördlich und östlich des Kamins wegen des Schattens unbelegt zu lassen, müsste ein Fachmann entscheiden, aber vielleicht ist das mit einer guten Schattenmanagement-Software auch gar nicht nötig. Allerdings sind das m.W. Aufdach-Module.

Zitat von UweF

Da es eine Indachanlage ist, werde ich sie mir nochmal vom Dachboden aus ansehen gehen.

Dass die bestehende Anlage anscheinend eine Indach-Anlage ist, trägt sicher auch zu deren miesen Leistung bei. Die Frage ist hier, ob es seinerzeit auch bei Haus 2 statische Bedenken gegeben hat und eine Indach-Anlage deshalb zwingend erforderlich war, oder ob das damals so gemacht wurde um einfach Dachziegel zu sparen und weil man es nicht besser wusste.

Wenn das Dach auf Haus 2 eine Aufdach-Anlage trägt, würde ich hier die alte Anlage entfernen und stattdessen eine Aufdach-Anlage mit modernen Hochleistungsmodulen draufsetzen, und dadurch de facto die dreifache Jahresleistung aus dem Dach holen. Je nach dem Zustand der abgebauten Indach-Module könnte man sich überlegen, diese wieder als Indach-Anlage auf Haus 1 zu installieren.

Wenn allerdings auf Haus 2 nur Indach in Frage kommt, hat es wahrscheinlich wenig Sinn mit hohem Aufwand ein Repowering vorzunehmen. Dann wäre höchstens die Frage, ob man auf die Garage zusätzlich eine Anlage mit aufgestellten Hochleistungsmodulen bekommt – wobei auch hier der nördliche Teil (etwa ein Drittel der Fläche) bis zum späten Vormittag verschattet wäre.

Zitat von UweF

Spielen einzelne defekte Elemente eine Rolle für das gesamte Panel?

Ja, und defekte Module können – je nachdem was für ein Defekt vorliegt – einen ganzen Strang runterziehen. Wenn hier die Temperatur um 40 K höher liegt als bei den anderen Modulen, scheint mir das darauf hinzuweisen, dass an den entsprechenden Stellen Solarstrom "verbrannt" wird.

Zitat von UweF

Kann man so etwas reparieren oder müsste das Panel ausgetauscht werden?

Reparieren kann man defekte Module in aller Regel nicht. Und was den Austausch betrifft: Diese Module dürfte es am Markt nicht mehr geben, und andere Module hier einzufügen (selbst wenn sie von den Maßen her passen) wird kaum gehen, weil sie andere Kenndaten haben. Alte und neue Module in einem Strang zusammenzuschalten würde deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit zu Leistungsverlusten führen. Möglich wäre natürlich, einen Strang aus alten und einen aus neuen Modulen zu bauen. Wenn die Stränge an verschiedenen Wechselrichtern (oder MPP-Trackern in einem WR) hängen, müssten sie auch nicht gleich groß sein. Aber ich würde mich mit einer solchen Aufrüstung der alten Anlage (zumal mit neuen Indach-Modulen, die wegen des Wärmestaus vermutlich immer suboptimal arbeiten) nicht mehr verkünsteln.

Deswegen empfehle ich nach wie vor, die alte Anlage nach Ende der Förderung abzubauen (ohne Hast, in diesem Jahr geht ja anscheinend sowieso nichts mehr) und durch eine neue Aufdach-Anlage mit Hochleistungsmodulen zu ersetzen. Letzteres gilt insbesondere dann, wenn der Stromverbrauch so hoch bleibt wie geschildert und es nicht geplant ist, eine KWK-Anlage anzuschaffen – ansonsten kann man es, um Geld zu sparen, auch bei preisgünstigeren Modulen belassen, die dann halt weniger Stromertrag bringen. Die Dachabdeckung darunter muss dicht sein aber nicht teuer, weil man unter den Modulen kaum was davon sieht.

Von der alten Anlage sollte man alle Module durchmessen und die technisch nicht mehr einwandfreien Module dem Recycling zuführen. Aus den verbleibenden guten Modulen könnte man evtl. eine Indach-Anlage für Haus 1 basteln, wo ja Aufdach nicht geht: Die wirtschaftlichste Lösung wäre dabei wahrscheinlich, nur die Fläche zwischen den Dachfenstern zu belegen. Evtl. übrig bleibende Module würde ich als Reserve für Hagel- oder andere Schäden in den Keller legen, weil man ja keinen Ersatz mehr bekommt.