Unter 8 °C Außentemperatur beginnt der Simultanbetrieb, dann läuft das BHKW dauerhaft mit mindestens 50 Prozent Leistung, was 3 kWel entspricht. Die Wärmepumpe arbeitet voll in der ersten Verdichterstufe und zieht etwa 2,2 kW. Die Differenz von 0,8 kW Strom deckt den Grundverbrauch des Hauses, höheren Bedarf muss der Stromspeicher liefern. Ist der leer, erhöht die Regelung über den Mischer den Wärmeanteil des BHKW. Mit dem Mehr an Leistung lädt die KWK den Stromspeicher wieder auf und die Wärmepumpe schaltet gegebenenfalls selbstständig vorübergehend ab, was den Ladeprozess des Stromspeichers unterstützt. Ist der Speicher gefüllt und die Stromabnahme in den Häusern gedeckt, geht die Produktion ins öffentliche Netz. Alternativ kann der Wärmepumpenanteil erhöht und die zweite Verdichterstufe freigeschaltet werden, um etwa Einspeisungen ins öffentliche Netz mit nicht auskömmlichen Vergütungen zu vermeiden.
Bei Außentemperaturen unter -7 °C im Tagesmittel arbeiten dem Plan nach sowohl das BHKW als auch die Wärmepumpe, die jetzt mit beiden Verdichtern, mit maximaler Leistung. Dieser Fall ist seit dem Einbau allerdings noch nicht eingetreten, die Temperaturen waren bislang zu mild. Da das BHKW nicht mehr als 6 kWel liefert und die Wärmepumpe im Zwei-Verdichter-Modus gut 5 kW verbraucht, bleibt rechnerisch nach Abzug der Grundlast beider Häuser nur noch ein sehr geringer Überschuss zum Laden des Stromspeichers. In diesem Fall müssten Lastspitzen aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen werden. Oder die Gastherme im Nachbarhaus wird als Zusatzheizung aktiviert. Dann kann die Wärmepumpe in den Ein-Verdichter-Betrieb mit geringerem kW-Bedarf zurückgeschaltet und der Stromspeicher wieder gefüllt werden. Das öffentliche Stromnetz würde so nicht belastet.
5.000 kWh Verluste
Bliebe noch die Herausforderung der Kühlung des Stromspeichers. Wie im zweiten Teil des Berichtes geschrieben, wird dieser warm. Und in den Technikräumen kamen bereits vor dem Einbau des Stromspeichers und den Wärmepumpen jährlich rund 5.000 kWh Abwärme zusammen. Dieser Aderlass war dem Hausherrn schon immer ein Dorn im Auge. Von einem Teil davon profitiert über die warme Decke die Wohnung im Parterre, der große Rest pufferte sich jedoch in den Aufstellräumen auf, um dann, ohne Arbeit zu verrichten, über Türen und Fenster letztlich nach außen und über den Fußboden in den Untergrund zu entweichen.
Das Anlagenschema lenkt den Schwund heute in eine zusätzliche Brauchwarmwasser-Wärmepumpe. Die bestellte der Sanierer gleich mit bei Dimplex und die Anlagenbauer verschraubten sie in den BHKW-Raum in der Nachbarschaft des „XRGI“ und dessen Puffer. „Der Abgaswärmeübertrager am »XRGI« strahlt ab, ebenfalls der Puffer, obwohl er isoliert ist, mit seiner relativ großen Oberfläche, die Brauchwarmwasser-Wärmepumpe selbst, die relativ hohe Anzahl von gedämmten Leitungen – völlig wärmedicht sind die aber auch nicht –, es addiert sich.“ Hinzu kommt nun noch die Abwärme des Stromspeichers, der Wechselrichter und der Kühlschränke im direkt angrenzenden Hausanschlussraum.
Schema der Rückgewinnung
Die Rückgewinnung dieser Wärmeverluste sieht so aus: Die Brauchwarmwasser-Wärmepumpe vom Typ „DHW 300+“ von Dimplex pustet über eine isolierte Rohrleitung ihre kalte, trockene (Ab-)Luft durch eine Kernbohrung in der Wand in den Raum mit dem Stromspeicher. Sie belädt sich dort mit dessen Abstrahlung und jener der drei Wechselrichter. Diese Luftführung erledigt gleich eine zweite Aufgabe: Der Redox-Flow-Stromspeicher muss in einem gekühlten und belüfteten Raum stehen, da er sich als Folge der chemischen Reaktionen in seinem Inneren nicht nur erhitzt, unter Umständen können auch geringe Mengen an Wasserstoff freigesetzt werden. Der Kreislauf übernimmt diese Belüftungsauflage.
Um nichts zu verschenken, tauschte Felix Kruse die Standardtür zum Stromspeicher-Raum gegen eine luft- und schalldichte Eingangstür. Die Kaltluft der „DHW 300+“ saugt die Wärme auf und über eine zweite Kernbohrung fließt alles wieder aufgrund des Unterdrucks in den BHKW-Raum zurück und zur Brauchwarmwasser-Wärmepumpe. Der Rundlauf startet erneut. „Die Wirkungsgradverluste von Stromspeicher und den Wechselrichtern sowie die Strahlungsverluste der Heizungsanlage werden nun zumindest zu einem großen Teil sinnvoll genutzt“, betont der Stader noch einmal den nachhaltigen Wert seines Schemas. „Die Amortisation dürfte sich in weniger als drei Jahren einstellen.“
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