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Ertrag einer Phototovoltaik Anlage im Winter

Wie einleitend in diesem Abschnitt beschrieben, ist eine Solarstromheizung - die Kombination aus Photovoltaik und Elektroheizung - noch eine Ausnahme. Erste Anwendungsbereiche zeigen sich jedoch schon in Passivhäusern. Aufbauend auf dieser technischen Machbarkeit stellt sich grundsätzlich die Frage, welcher Stromertrag mit einer Photovoltaik Anlage im Winter in Deutschland überhaupt möglich ist. Reicht dieser zum Heizen eines Passivhauses im Winter aus? Und wie groß müsste demnach eine Photovoltaik Anlage ausgelegt werden?
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Photovoltaik im Winter: Ertrag in der Heizperiode für eine Elektroheizung

Photovoltaik im WinterPhotovoltaik im Winter | © iStockphoto.com / acilo

Für die Beantwortung dieser Fragen haben wir die Globalstrahlungs-Daten des Deutschen Wetterdienstes von Januar 2008 bis Mai 2012 ausgewertet. In diesem Zeitraum gab es vier Heizperioden, jeweils von Anfang Oktober bis Ende April. Dieser Zeitraum ist im deutschen Mietrecht als Heizperiode verankert. In diesen sieben Winter-Monaten wurden im Mittel jeweils folgende Strahlungswerte gemessen:

-> Oktober 2011 bis April 2012: 384 kWh/m2

-> Oktober 2010 bis April 2011: 398 kWh/m2

-> Oktober 2009 bis April 2010: 372 kWh/m2

-> Oktober 2008 bis April 2009: 365 kWh/m2

Die Globalstrahlung im Winter pendelt demnach relativ stabil zwischen ca. 350 und 400 kWh/m2. Gemessen an den Globalstrahlungswerten eines Jahres erzeugt eine Photovoltaik Anlage in Deutschland im Winter zwischen 33% und 35% ihres jährlichen Ertrags.

Wie groß müsste eine Photovoltaik Anlage demnach sein?

Die genannten 350 bis 400 Kilowattstunden Strom erzeugt eine Photovoltaik Anlage im Winter ca. mit einem Kilowattpeak Nennleistung (1 kWp). Oder anders gesagt, 350 bis 400 Kilowattstunden Strom können Sie zwischen Oktober und April in etwa mit 1 kWp Photovoltaik in Deutschland erzeugen. Dafür brauchen Sie rund 5 bis 7 Photovoltaik Module auf dem Dach bzw. folgende Dachfläche:

-> 6-9m² mit monokristallinen Modulen (Schrägdach)

-> 7-10m² mit polykristallinen Modulen (Schrägdach)

-> 15-20m² mit Dünnschichtmodulen (Schrägdach)

-> sowie rund 20m² bebaute Dachfläche auf Flachdächern.

Passivhäuser, für eine Kombination aus Photovoltaik und Elektroheizung für den Winter in Betracht kommt, haben einen Heizwärmebedarf von rund 30 kWh/m2 im Jahr. Ein Einfamilienhaus mit einer Wohnfläche von 150m2 benötigt demnach rund 4.500 kWh Energie in der Heizperiode im Winter. Mit einem Kilowattpeak Photovoltaik (Ertrag von 350 bis 400 kWh) erzeugen Sie in diesem Beispiel zwischen 8% und 9% der benötigen Energiemenge (4.500 kWh). Immer unter der Voraussetzung das der Strom aus der Photovoltaik Anlage vollständig zum Eigenverbrauch genutzt wird.

Fazit: mit Photovoltaik im Winter heizen bleibt die Ausnahme

Mit Photovoltaik im Winter den Heizwärmebedarf eines Passivhauses vollständig zu decken ist nahezu ausgeschlossen - sowohl finanziell, als auch baulich wie technisch. Ein Kilowattpeak Photovoltaik kostet 2013 zwischen 1.500€ und 2.000€. Eine Anlage, die groß genug wäre, um den Heizwärmebedarf eines Passivhauses im Winter zu decken, würde in diesem Beispiel um die 20.000€ kosten (vergleichbar mit einer Wärmepumpe). Auch wenn für diese Anlage eine Dachfläche zur Verfügung stünde, die groß genug wäre (ca. 100m2), müsste der Strom noch in einem Stromspeicher zwischengespeichert werden.

Aus diesem Grund gehen Rechenbeispiele von Elektroheizungs-Herstellern für Passivhäuser davon aus, dass eine Photovoltaik Anlage in Kombination mit einer Elektroheizung im Winter rund 50% des Strombedarfs bereitstellen kann.

Wenn Sie den Bau eines Passivhauses planen oder im Rahmen einer Sanierung an einer Photovoltaik-Elektroheizung-Kombination interessiert sind, helfen Ihnen Fachbetriebe für Elektroheizungen gern weiter.

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Dieser Artikel wurde erstellt von: Christian Märtel, Redakteur www.Solaranlagen-Portal.com