vZEV oder Boiler Elektroeinsatz?

Boiler Elektroeinsatz Symbolbild Lohnt sich der Einsatz einer geregelten Widerstandsheizung zur Erhöhung des Eigenverbrauchs von PV-Energie? Wie sieht es mit einem vZEV aus, ist dann eine andere Konfiguration notwendig?

Nur wenn sich der Elektroeinsatz überhaupt lohnt, ist die Konfiguration zusammen mit einem vZEV zu berücksichtigen. Wir zeigen beispielhaft auf, wie eine Berechnung, Einschätzung und eine mögliche Konfiguration erfolgen kann.
Um den Berechnungen zu folgen, kann ein Grundlagenverständnis für Leistung, Energie, Spannung, Strom hilfreich sein.

Lohnt sich ein Boiler Elektroeinsatz zur Erhöhung des Eigenverbrauchs?

Wir betrachten die Situation: PV-Anlage und Boiler/Wärmespeicher, der mit Wärmepumpe und elektrischer Widerstandsheizung ("Elektroeinsatz") erwärmt wird.
Eine elektrische Widerstandsheizung kann je nach COP Wert der Wärmepumpe und dem Verhältnis von Strompreis zu Vergütung vom Netzbetreiber ein Verlustgeschäft sein.

Beispiel:

  • Es wird 1 kWh mit dem Elektroeinsatz an elektrischer Energie in thermische Energie umgewandelt, anstatt dass diese Energie ins Netz eingespiesen wurde.
  • Die Wärmepumpe hat einen COP Wert von 3. Sie erzeugt also mit 1 kWh elektrischer Energie 3 kWh thermische Energie.
  • Das Verhältnis von Stromverkauf und Ankauf ist aber nur 2.5. Beispielsweise: Der Netzbetreiber vergütet PV-Energie zu total 15 Rp / kWh, während der totale Strompreis (inkl. MwSt.) bei 37.5 Rp / kWh liegt. Daher: 37.5 Rp / kWh / 15 Rp / kWh = 2.5.

In diesem Fall wäre es günstiger gewesen, die Energie dem Netzbetreiber zurückzuspeisen und später wieder mit der Wärmepumpe zurückzukaufen, um damit den Boiler zu heizen. Die Berechnung wie viel gespart würde ist ebenfalls sehr einfach:

  • Um 3 kWh thermische Energie mit der Wärmepumpe zu erzeugen ist 1 kWh notwendig (3 kWh / COP von 3).
  • Wenn diese Energie vom Netzbetreiber bezogen wird, sind das in diesem Beispiel 1 * 37.5 Rp / kWh = 37.5 Rp.
  • Wenn die gleiche Energiemenge mit dem Elektroeinsatz in den Boiler gespeichert worden wäre, wären 3 kWh elektrische Energie vonnötgen gewesen, für die der Netzbetreiber 3 kWh * 15 Rp / kWh = 45 Rp. bezahlt hätte.
  • Wäre kein Elektroeinsatz vorhanden gewesen, wäre also ein Plus von 37.5 Rp - 45 Rp = 7.5 Rp möglich gewesen. Und dies jedesmal, wenn 3 kWh thermische Energie in den Boiler gespeichert werden.

Der Elektroeinsatz sollte in diesem Beispiel also nicht genutzt werden zur Eigenverbrauchsoptimierung.
Wenn die WP während der Zeit, zu der ein Überschuss vorhanden ist läuft (entweder geregelt, oder per Zufall), ist der Gewinn ohne Elektroeinsatz noch höher.
Hinzu kommt, dass der PV-Überschuss bei kälteren Aussentemperaturen massiv geringer ist, wodurch der Elektroeinsatz kaum PV-Überschuss in thermische Energie umwandeln kann, währenddem auch der COP Wert der Wärmepumpe tiefer ist.

Zu Berücksichtigen ist allerdings:

  • Eine Wärmepumpe sollte nicht zu hohe Temperaturen liefern (Lebensdauer).
  • Die wöchentlich empfohlene Legionellenschaltung muss daher normalerweise dennoch einmal wöchentlich auf mindestens 60 °C erhitzen.
  • Der COP Wert ist nicht nur abhängig vom Typ der Wärmepumpe, sondern bei einer Luft-Wärmepumpe auch abhängig von der Aussentemperatur. Tiefere Aussentemperatur bedeutet geringeren COP Wert. Dieser ist im Datenblatt der Wärmepumpe für verschiedene Aussentemperaturen angegeben

Wie sollte ein Elektroeinsatz konfiguriert werden im Zusammenspiel mit einem vZEV

Ist die Wirtschaftlichkeit eines Elektroeinsatzes gegeben, so kann er natürlich auch zusammen mit einem vZEV genutzt werden.
Allerdings kann es nun Sinn machen, dass dieser nicht auf nahezu 0 W regelt. So bleibt immer etwas übrig für das vZEV. Im vZEV kann der PV-Überschuss normalerweise gewinnbringender verkauft werden.
Da kein vollständiger Regelkreis existiert, muss ein näherungs-Kompromisswert eingestellt werden.
200 W pro vZEV Teilnehmer ist in vielen Fällen ein praktikabler Wert. In einem vZEV mit 4 Teilnehmern könnte eine Ausregelung auf 4 * 200 W = 800 W (0.8 kW) praktikabel sein. Zu beachten ist, dass dies ein grober Richtwert ist. Ein "optimaler Kompromisswert" kann je nach Gegebenheiten stark abweichen.


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