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Solarenergie: Integrationslösungen sind gefragt

Teil 1 – Solarstrom vermehrt zum Heizen

Die diesjährige ISH in Frankfurt am Main zeigte, dass neben dem allgemeinen Trend zur Wärmepumpe vom Kunden aber auch die Solarenergie in verschiedenen Kombinationsformen nachgefragt wird. Das Heizungs-Journal berichtet darüber – genauso wie über klassische Komponenten im Solarthermiebereich.

My-PV GmbH: PV-Strom zum Heizen nutzen

Heizstäbe für vier verschiedene Anwendungsbereiche, mit denen Strom aus einer Photovoltaikanlage zum Heizen in Wärme umgewandelt werden kann, präsentierte auf der Messe der österreichische Anbieter My-PV GmbH.

Die dezentrale Warmwasserbereitung unter dem Motto "Kabel statt Rohre" werde immer beliebter, betonte Geschäftsführer Dr. Gerhard Rimpler bei der Präsenta­tion am Stand. Die "ELWA"-Heizstäbe ermöglichten so dem Anwender, hohe Deckungsgrade zu erzielen.

Die My-PV GmbH Verkaufsleiter Ing. Markus Gundendorfer mit einem Heizstab.
Quelle: Martin Frey
Die My-PV GmbH, hier mit Verkaufsleiter Ing. Markus Gundendorfer, präsentierte auf der ISH Heizstäbe für vier verschiedene Anwendungsbereiche, mit denen Strom aus einer Photo- voltaikanlage zum Heizen in Wärme umgewandelt werden kann.

Verkaufsleiter Ing. Markus Gundendorfer berichtete dem HeizungsJournal: "Wir kommen mit unseren Produkten gut in den Wohnungsbau hinein." Man sehe die optimale Anwendung gleich nach dem Eigenverbrauch von PV-Strom und nach der Speicherung in Batterien – die oft zu geringe Speicherkapazität besäßen. Verheize man dann den Strom, ließe sich die unwirtschaftliche Einspeisung ins öffentliche Netz verhindern.

ÖkoFEN: Stromautark mit Pellets und PV

Die ÖkoFEN Heiztechnik GmbH aus Mickhausen setzte einen Schwerpunkt auf ihr Heizsystem, das auf einem Brennwert-Pelletskessel beruht und eine schrittweise Modernisierung hin zu 100 Prozent Deckungsgrad bei der Stromversorgung ermöglicht.

"Ziel ist das energieautarke Haus", so Beate Schmidt-Menig aus der ÖkoFEN- Geschäftsleitung. Die stromerzeugende Pelletsheizung basiert im Endausbau auf einem Stirlingmotor, der mit PV-Anlagen und Batteriespeicher gekoppelt werden kann. Es handele sich dabei um das weltweit einzige System, das 100 Prozent Deckungsgrad mit "ökologischer Wärme und selbst produziertem Sonnen- und Pelletstrom" ermögliche.

Geschäftsführer Lothar Tomaschko.
Quelle: Martin Frey
Positiv sieht Geschäftsführer Lothar Tomaschko von der ÖkoFEN Heiztechnik GmbH den Markt: "Wir haben dieses Jahr bei Solarthermie gewaltig zugelegt." Grund sei mit die Kombiförderung für Pellets plus Solar.

Daneben präsentierte das bayerische Unternehmen seine "Pellesol-Top"-Sonnenkollektoren mit Doppelmäander-Absorberrohren sowie passenden Pufferspeichern.

Beate Schmidt-Menig ist zuversichtlich, dass die Nachfrage auch bei der Solarthermie anhält: "Wir haben eine gute Fördersituation, es gibt keinen Grund mehr, keine Solaranlage zu bauen."

Auch Geschäftsführer Lothar Tomaschko sieht den Markt positiv: "Wir haben dieses Jahr bei Solarthermie gewaltig zugelegt." Grund sei mit auch die Kombi­förderung für Pellets plus Solar.

RESOL: Steuerungen für die PV-Heizung

Auf den Trend, die Photovoltaik zum Heizen einzusetzen, hat auch die RESOL GmbH aus Hattingen, der Spezialist für elektronische Regelungen, reagiert: "Grund ist, dass nun die ersten PV-Anlagen aus der EEG-Ver­gütung herausfallen", berichtete Marketingleiterin Julia Pfeil. Bei den Themen Eigenverbrauch und Speicherung verzeichne man eine extreme Nachfrage auf der Messe.

Marketingleiterin Julia Pfeil auf der ISH 2017.
Quelle: Martin Frey
Der Spezialist für elektronische Regelungen RESOL GmbH verzeichne extreme Nachfrage bei den Themen Eigenverbrauch und Speicherung, berichtete Marketingleiterin Julia Pfeil.

RESOL bietet mit der elektrothermischen Station "FlowSol E" eine hydraulische Lösung, die Überschusstrom in eine stufenlos regelbare Elektroheizung leitet, um einen Wasserspeicher zu erhitzen.

Dazu kam auf der ISH die Steuerung "DeltaTherm PV" als rein elektronische Variante – eine günstige Lösung, um Überschussstrom zur Warmwasserbereitung bereitzustellen. Das webbasierte RESOL-Visualisierungsportal ermögliche jetzt auch die Darstellung von Stromverbräuchen und komplexen Warmwasseranwendungen.

KIOTO SOLAR: Neuheiten aus Österreich

Zahlreiche Neuerungen präsentierte der österreichische Anbieter KIOTO SOLAR: Mit seinem "TWIN"-Energiedach lassen sich Wärme-Kollektoren und PV-Module in gleicher Größe kombinieren. Auch hier kann Überschuss-Strom über den Fronius-"Ohmpilot" zur Wassererhitzung verwendet und gespeichert werden.

"Seit dem Start des »TWIN«-Energiedaches im Jahr 2015 haben sich die Stückzahlen verdoppelt", betonte Iris Kaukal, die auf der Messe auch die Produkte von Greenonetec präsentierte, darunter ein Großflächenkollektor, der etwa für Projekte von Versorgern geeignet ist.

Iris Kaukal und die Frischwasserstation.
Quelle: Martin Frey
Die Frischwasserstation von KIOTO SOLAR, hier mit Iris Kaukal vom Marketing, kann als "FRESH Tower" steckerfertig auf einer Unterkonstruktion bezogen werden.

Wieder zu KIOTO, hier konnte Kaukal auch den neuen "FRESH"-Frischwassersystemspeicher mit 500 l Speichervolumen vorstellen sowie die fix und fertig vormontierte Frischwasserstation "FRESH Eco", die dem Installateur die Montagearbeit erleichtert.

Die Frischwasserstation für große Anwendungen "FRESH XL" ist nun auch als Kaskadenlösung erhältlich und kann als "FRESH Tower" steckerfertig auf einer Unterkonstruktion bezogen werden.

Beidseitig stromerzeugende PV-Module, farbig bedruckbare aktive Glasfassaden sowie ein steckerfertiges "Plug&Play"-PV-Modul waren weitere Beispiele aus der KIOTO-Produktpalette.

Vela Solaris: Softwarelösung zur Simulation

Das schweizerische Unternehmen Vela Solaris AG aus Winterthur präsentierte auf der ISH seine Planungssoftware "Polysun". "Unsere Software richtet sich an einen Kundenkreis, der bereit ist, auch etwas Zeit zu investieren", berichtete Geschäftsführer Lars Kunath. Planer würden damit belohnt, dass sie auch komplexe Installationen mit etwa Solarthermie, Photovoltaik, Wärmepumpen und Speichern durchrechnen können.

Andreas Wolf und Geschäftsführer Lars Kunath präsentieren die Planungssoftware
Quelle: Martin Frey
Andreas Wolf und Geschäftsführer Lars Kunath vom schweizerischen Unternehmen Vela Solaris AG präsentierten ihre Planungssoftware "Polysun", die neuerdings auch eine "Plugin-Steuerung" hat, um bereits in der Simulation die Steuerung der in Planung befindlichen Solaranlage zu testen.

Seit 2016 bietet das Unternehmen auch eine "Plugin-Steuerung" an, die es ermöglicht, bereits in der Simulation die Steuerung der in Planung befindlichen Anlage zu testen.

Die aktuelle Fassung von "Polysun" hätte bereits 5.000 Nutzer, so Kunath, über firmenspezifische Versionen, die unter dem Namen großer Hersteller teils in vereinfachter Version gratis verbreitet werden, würden etwa 35.000 bis 40.000 Nutzer erreicht.

Da man bei "Polysun" auch die Lage der Sensoren frei festlegen könne, sei es möglich, schon im Planungsstadium Fehler zu vermeiden und im Betrieb Brennstoff einzusparen.

Solar-Trends auf der ISH aus Fraunhofer-Sicht

Die Einbindung der Photovoltaik in den Wärmebereich war zweifellos der große Trend auf der diesjährigen ISH. Doch welche anderen Entwicklungen waren zu registrieren?

Das HeizungsJournal befragte hierzu Dr.-Ing. Wolfgang Kramer, Leiter der Abteilung Wärme- und Kältetechnik und Koordinator für Solarthermie am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg.

"Größere Neuerungen im Bereich der Solarspeicher und der Solarthermie habe ich auf der ISH keine gesehen", so Kramer.

Porträtfoto von Dr.-Ing. Wolfgang Kramer, Leiter der Abteilung Wärme- und Kältetechnik und Koordinator für Solarthermie am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE.
Quelle: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Das Thema Digitalisierung sei bei vielen Herstellern angekommen. Dies fiel an der diesjährigen ISH Dr.-Ing. Wolfgang Kramer, Leiter der Abteilung Wärme- und Kältetechnik und Koordinator für Solarthermie am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, besonders auf.

Aufgefallen sei ihm aber, dass das Thema Digitalisierung bei vielen Herstellern angekommen sei. "Ein guter Ansatz ist etwa, den Handwerker online zu unterstützen, etwa bei der Planung sowie bei Abläufen wie der Angebotserstellung." Dies sei wichtig, da sonst viele eher den einfachen Weg gehen und dem Kunden vorwiegend Standard-Heizungsanlagen ohne Solarthermie anbieten.

Darüber hinaus werde die Digitalisierung verstärkt auch zur Fernbedienung der Heizungsanlage, für die Fehlererkennung und für Servicedienstleistungen genutzt.

Marktentwicklung

Die Solarthermie sei bei den meisten Herstellern als gängiges Produkt angekommen, meist in der Kombination mit konventionellen Energieträgern. Kramer vermutet als Grund: "Dies ist eine kostengünstige Lösung, um den gesetzlichen Anforderungen Rechnung zu tragen."

In der öffentlichen Wahrnehmung spiele die Solarthermie dennoch nicht mehr die dominante Rolle: "Seit etwa 2008 ging das Interesse deutlich zurück und der extrem niedrige Ölpreis tat sein Übriges."

Der Experte aus Freiburg zeigt sich aber sicher: "Das Ganze ist meiner Meinung nach eine zyklische Erscheinung. Immerhin sind die Förderbedingungen so gut wie nie zuvor. Dies scheint nur kaum jemand zu wissen. Ebenso auch, dass der Ölpreis inzwischen wieder signifikant gestiegen ist."

Innovationen aus Forschersicht

An der Kostensenkung arbeiteten alle Hersteller, um Anlagen künftig noch günstiger anbieten zu können: "Bei den Kleinspeichern sind die Energieeffizienz und das Labelling in den Vordergrund getreten", so Kramer. Fast alle Hersteller böten inzwischen Speicher an, die prinzipiell die Klasse A erfüllen könnten. So seien viele Produkte in den letzten Jahren bei der Dämmung verbessert worden. Aber auch: "Manche haben dazu nur die Dämmstärke erhöht, wobei man schnell an Grenzen stößt", so Wolfgang Kramer.

Er verweist darauf, dass es da zukünftig schon innovativerer Ansätze bedürfe: "Zielführender sind hochwertigere Materialien, aber auch die Kombination verschiedener Dämmmaterialien, wie zum Beispiel eine harte Hauptdämmung, kombiniert mit Dämmvliesen und -schäumen." Letztere ermöglichten es, die Hohlraumbildung zu verhindern, die zu Wärmeverlusten führen könne. "Daneben gibt es Speicher, die komplett eingeschäumt sind, wobei diese aber dann noch transportabel sein müssen."

Großspeicher und Wärmenetze

Nach der Erfahrung von Wolfgang Kramer würden derzeit von Großspeichern nicht allzu viele neue gebaut. Hoffnungsfroh stimme ihn aber, dass an vielen Details gearbeitet werde, was die Einschichtung der Wärme angeht. Solarthermisch unterstützte Wärmenetze würden in Deutschland auch mit wachsendem Interesse verfolgt.

Dänemark sei bei diesem Thema weiter der Vorreiter mit etwa 75 Prozent des Weltmarktes. Kramer erhofft sich hier noch weitere Impulse: "Solche Netze können ohne Speicher auskommen, was den häufig beengten Platzverhältnissen bei uns entgegenkommt und auch die Kosten reduziert."

Martin  Frey
Von Martin Frey
Fachjournalist