KIT entwickelt Kombi-System zur Heizung und Stromversorgung mit Solarthermie und Photovoltaik

Dazu entwickeln die Wissenschaftler ein integriertes Energiemanagement, das den lokalen Verbrauch so weit wie möglich an die zeitlich schwankende Stromerzeugung anpasst und den Betrieb mit variablen Strompreisen erlaubt. „Sol2Heat“ ermögliche, den durch Photovoltaik erzeugten Strom vor Ort zu nutzen und das Netz zu entlasten, berichtet das KIT.
Das Verbundprojekt „Sol2Heat – Intelligente Erzeugung und Speicherung von Solarwärme und -strom zur Realisierung hoher solarer Deckungsanteile und zum Lastmanagement“ kombiniert ein Wärmepumpen-Heizsystem mit Photovoltaik und einer intelligenten Steuerung. „Dadurch wird es möglich, Heizung und Stromversorgung zu koppeln, den Primärenergieeinsatz zu minimieren und CO₂-Emissionen zu reduzieren“, erklärt Projektleiter Tillman Faßnacht.

Verbindung von Photovoltaik-Modulen und Wärmepumpen-Heizsystem
Das Wärmepumpen-Heizsystem wird mit normalen Photovoltaik-Modulen verbunden. Alternativ setzen die Wissenschaftler PV/T-Module ein, die Solarzellen und solarthermische Kollektoren kombinieren. Ein modulares thermisches Speichersystem nimmt überschüssige Wärme auf und hält sie zur Nutzung bereit.
Ein integriertes Energiemanagement soll sämtliche thermischen Speicher einschließlich der Masse des Gebäudes ausnutzen, neben der Wärmepumpe und der Photovoltaik- oder PV/T-Anlage auch Haushaltgeräte einbeziehen und Anreize der Energieversorger berücksichtigen, wie beispielsweise zeitlich variable Stromtarife. Ziel ist, den Solaranteil in der Energieversorgung des Gebäudes zu maximieren, Betriebskosten zu minimieren und das Netz zu entlasten.

Simulationsstudie zeigt: weniger Netzstrom nötig
Im Rahmen des Projekts haben die Wissenschaftler bisher eine Simulationsstudie zum Einsatz von PV- oder PV/T-Modulen in dem angestrebten System durchgeführt. Sie zeigt, dass durch den Einsatz von PV/T-Modulen als Ersatz für die bisher bei der solaren Wärmepumpe eingesetzten Solarthermie-Luft-Kollektoren zwar der Stromverbrauch des Systems steigt, aber dank der Stromerzeugung durch PV/T in der Jahresbilanz deutlich weniger Strom aus dem Netz benötigt wird. Weiter haben Sie für die Kopplung des Systems mit PV/T-Kollektoren eine Basisregelstrategie entworfen, welche die optimale Speicherung von lokal erzeugtem Strom als Wärme erlaubt.

09.07.2014 | Quelle: KIT | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH