SI/502285

Schlussbericht

Die saisonale Speicherung von Wärme in 100 % solar beheizten Ein- oder Mehrfamilienhäusern ist bereits seit vielen Jahren machbar. Dabei gibt es sowohl Beispiele mit solarthermischen Kollektoren als auch rein elektrische Systeme, bei denen grosse PV-Anlagen und eine Wärmepumpe mit einem saisonalen Wärmespeicher kombiniert werden. In diesem Projekt wurden Konzepte mit solarthermischen, solar-elektrischen und kombinierten Wärmeversorgungen sowohl bezüglich Wirtschaftlichkeit als auch bezüglich Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus analysiert und verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass solche wärmeautarken Systeme über den gesamten Lebenszyklus betrachtet bezüglich Kosten und Treibhausgasemissionen mit herkömmlichen Wärmepumpensystemen vergleichbar sind. Kombinierte Lösungen, welche sowohl Solarthermie als auch PV & Wärmepumpe enthalten, schneiden dabei in Bezug auf Wirtschaftlichkeit und Treibhausgasemissionen besser ab als reine Thermie- oder reine PV-Lösungen. Reine PV-Lösungen benötigen etwas mehr Solarfläche, weisen aber die geringsten Investitionskosten auf. Aufgrund der ineffizienten Nutzung elektrischer Energie mittels Heizstäben zur Erwärmung des Speichers auf hohe Temperaturen weisen diese Lösungen aber höhere Treibhausgasemissionen auf. Eine Analyse der Emissionsbilanz unter Berücksichtigung der stark wechselnden Treibhausgasbelastung des Strommixes im Jahresverlauf hat gezeigt, dass die dynamisch bilanzierten Treibhausgasemissionen mit einer angepassten Regelung deutlich verbessert werden können. Dies ist aber nur möglich, wenn von der vollständig solaren Wärmeversorgung abgesehen wird und die Wärmepumpe bei einer geringen Belastung des Strommixes auch mit Netzstrom betrieben wird. Dafür kann im Gegenzug bei hoher Belastung des Netzstroms mehr PV-Strom eingespeist werden.