PV mit Batteriespeicher plus Brennstoffzellenheizung

Beim ersten Gespräch zwischen den Hausbesitzern und Rico Rückstadt, Geschäftsführer Solarfachbetrieb Energieinsel, drehte es sich zunächst um eine Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher. Die Familie, die einen ehemaligen, restaurierten Dreiseithof in Brandenburg bewohnt, wollte Solarstrom für den eigenen Haushalt erzeugen und möglichst viel davon selbst verbrauchen. Auch eine Heizungssanierung stand an. Rückstadt schlug vor, eine Brennstoffzellenheizung zu installieren. Mit dieser Lösung wird nun ein Autarkiegrad von kontinuierlich über 85 % im Jahr in der Stromversorgung erreicht. Das entspricht etwa 170 Euro im Jahr für Strom vom Energieversorger. Bei einer Brennstoffzellenheizung – in diesem Fall einer Kombination aus Gasbrennwerttherme mit Brennstoffzelle von Panasonic – wird als Nebenprodukt der Wärme auch Strom produziert. Zudem passen die Erzeugungskurven gut zusammen: Eine Photovoltaikanlage liefert in den warmen Monaten ca. 80 % des Jahresertrags an Solarstrom. In den Wintermonaten, wenn die Module wegen niedriger Solarstrahlung wenig elektrische Energie erzeugen, übernimmt die Brennstoffzelle den Großteil der Produktion. Denn im Winter wird auch viel Wärme benötigt, das heißt, es fällt nebenher viel Strom ab.

Ende 2016 installierte die Firma Energieinsel die Photovoltaik-Eigenversorgungsanlage mit Panasonic Modulen „Hit“. 20 Solarstrommodule mit einer Gesamtleistung von 5,7 kW fanden auf dem ehemaligen Stall Platz. Das Dach mit einer Neigung von 45 Grad ist nach Südwesten ausgerichtet. „Wir haben die Anlage im Dezember 2016 bei bewölktem Himmel in Betrieb genommen und sie hat gleich 100 Watt erzeugt“, erinnert sich Rico Rückstadt. „Das zeigt das exzellente Schwachlichtverhalten der Panasonic-Module Hit.“

Mit Batteriespeicher

In dem Wohnhaus leben drei Personen ständig, wenn alle Familienmitglieder zusammenkommen, sind es acht Personen. „Wäre nicht noch ein Brennstoffzellen-Heizgerät installiert worden, hätte ich die PV-Anlage größer dimensioniert“, sagt der Solarfachmann. Aber er hat berücksichtigt, dass aus zwei Erzeugungsanlagen Strom kommt. Der Energiespeicher mit 4 kWh Speicherkapazität, der an die beiden Anlagen gekoppelt ist, ist technisch in der Lage, Strom aus unterschiedlichen Erzeugungsanlagen aufzunehmen. Der erzeugte Strom wird zunächst im Haus verbraucht. Ist der Bedarf gedeckt, wird er in der Batterie gespeichert. Nur der überschüssige Strom wird gegen Vergütung in das öffentliche Netz eingespeist. Die neue Heizungsanlage sollte sauber und leise sein und keine Arbeit nach sich ziehen. Das Brennstoffzellen-Heizgerät funktioniert so: Die Brennstoffzelle schaltet sich ein, sobald es Wärmebedarf gibt, z. B. für warmes Wasser. Für ihren Betrieb benötigt sie Erdgas aus dem Netz. Darin ist Wasserstoff gebunden. Dieser wird abgespaltet und der Brennstoffzelle zugeführt. Daraus erzeugt sie Wärme. Ähnlich wie beim Blockheizkraftwerk entsteht bei der Wärmeerzeugung auch Strom. Ende 2016 sind beide Anlagen in Betrieb gegangen. Die Erzeugungs- und Verbrauchsdaten für Mai 2017 bis April 2018 zeigt die Energiebilanz. In diesem Zeitraum erzeugten die PV-Anlage und das Brennstoffzellen-Heizgerät 7 762 kWh Strom. Davon konnte die Familie – auch dank der Zwischenspeicherung im Batteriespeicher – 48,3 % selbst verbrauchen. Den Rest speiste sie in das öffentliche Netz ein.