Infrarot-Heizung und Photovoltaik erreichen bis zu 75 Prozent Autarkiegrad

In dem Forschungsprojekt IR-Bau 2 wollen die Partner zeigen, dass eine mit Photovoltaik-Strom betriebene Infrarot-Heizung in kleinen, gut gedämmten Gebäuden eine sinnvolle Alternative zur Wärmepumpe sein kann. Das Vorgängerprojekt IR-Bau schuf von 2017 bis 2019 die Grundlagen hierfür. Nun soll es darum gehen, die Eigenversorgung mit Solarstrom und die Behaglichkeit zu verbessern. Im Versuchsgebäude sind Photovoltaik-Module mit 13,3 kW im Einsatz sowie ein Plenticore-plus-Wechselrichter von Kostal mit 10 kW.

Thermische Masse nutzen, um Photovoltaik-Anteil bei Infrarot-Heizung zu steigern

Für das jüngste Projekt haben die Partner das Ecolar-Haus um einen Laborraum erweitert. Sie wollen nun verschiedene Regelstrategien erproben, um Eigenverbrauch und Netzdienlichkeit zu verbessern. Batteriespeicher sind dabei allerdings nicht im Einsatz. Die für eine saisonale Speicherung nötigen Kapazitäten wären noch viel zu teuer, begründet dies Architekt Jan Heider, der das Ecolar-Haus damals mit entwickelt hat und heute das Forschungsprojekt IR-Bau 2 leitet. Speicher ließen sich solare Überschüsse dennoch, erklärt er. Das geschieht in der thermischen Speichermasse des Gebäudes. 

Zum Projekt gehören neben den Versuchen im Laborhaus auch die messtechnisch Begleitung mehrerer Wohn- und Nichtwohngebäude in Süddeutschland, in denen IR-Heizungen zur Wärmeversorgung eingesetzt werden, messtechnisch begleitet. Eines dieser Gebäude ist mit einer Regelung der Firma my-pv ausgestattet, die speziell auf die Eigenverbrauchsoptimierung von Elektrodirektheizungen durch die hauseigene PV-Anlage ausgelegt ist. Die Regelung arbeitet dabei statt mit einer fixen Solltemperatur mit einem Temperaturbereich, in dem Menschen das Raumklima im Allgemeinen als behaglich empfinden. Durch eine bewusste Erhöhung der Raumtemperatur am Tag kann so solarer Überschuss thermisch in der Baustruktur gespeichert und ein nächtlicher Strombezug aus dem Netz in der meisten Zeit vermieden werden.

Dabei sei es ein Vorteil, dass Elektroheizungen stufenlos regelbar und taktbar sind, so Heider. Sowohl die Messungen im Feld als auch die Labordaten zeigen Autarkiegrade von etwa 65 bis 75 Prozent. Statt allein die Autarkie zu maximieren, könne man künftig auch externe Faktoren berücksichtigen und die Regelung auf den Strommarkt oder die Netzdienlichkeit optimieren. Das Projekt läuft noch bis April 2023, der Projektbericht wird für Anfang Juli 2023 erwartet.

Auf die Kombination von Infrarot und Photovoltaik setzt auch Solararchitekt Timo Leukefeld bei einem aktuellen Neubau-Projekt mit Mehrfamilienhäusern im Spreewald. Leukefeld begründet die Entscheidung für die Infrarot-Heizung mit dem geringen Installationsaufwand und der langen, praktisch wartungsfreien Haltbarkeit.

12.9.2022 | Quelle: Kostal | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH