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Elektrische Gebäude

Mit der Sonne geheizt

Ende September 2021 wurde das neue Firmengebäude von My-PV im oberösterreichischen Neuzeug feierlich eröffnet. Als Hersteller für solarelektrische Haustechnik war es für das Unternehmen sonnenklar, am neuen Standort die eigene Philosophie von Photovoltaikwärme auch für sich selbst umzusetzen. Der Planungsgrundsatz lautete entsprechend: „Kabel statt Rohre!“

Nach der ersten Heizsaison kann My-PV aus Bauherrensicht die Erfahrungen und Ergebnisse des solarelektrischen Betriebsgebäudes präsentieren. Ohne erhöhte Investitionskosten wurde schon in der ersten Heizsaison eine bilanzielle Autarkie über alle Sektoren (Strom, Wärme, Mobilität) erreicht. Das zeigt die Vorteile, die das solarelektrische Heizen gegenüber wassergeführten Heizungssystemen hat.

Alle Daten akribisch erfasst

Die installierte Photovoltaikanlage mit einer ­Leistung von 100 Kilowatt, die auf dem Pultdach und in der Fassade des Gebäudes angebracht wurde, stellt massiv Überschussenergie bereit, die optimal mit der im Gebäude vorhandenen thermischen Speichermasse genutzt werden kann.

Dass solarelektrische Haustechnik kostengüns­tig und nachhaltig betrieben werden kann, hat My-PV in der Vergangenheit mehrfach für Ein- und Mehrfamilienhäuser dargelegt. Neu ist, dass nun auch in Gewerbeobjekten Photovoltaikwärme gegenüber Wärmepumpen deutlich geringere Investitions- und Betriebskosten aufweist. Vor allem in Bezug auf den Winter stößt das Konzept naturgemäß auf hohe Skepsis, dabei ist eigentlich nur die Angst das Hindernis des Wandels.

Bereits von Beginn der Gebäudenutzung an wurden alle Energiemengen erfasst, um eine aussagekräftige Datenbasis für detaillierte Auswertungen zu schaffen. Entsprechende Messtechnik wurde neben dem Netzanschlusspunkt auch für die Photovoltaikanlage, die elektrischen Raumheizungen, die Warmwasserbereitung, die Lüftungs- und Klimaanlage sowie die Ladesäulen installiert.

So sahen die Energieflüsse im solarelektrischen Firmengebäude von My-PV am 3. Mai 2022 um 8:45 Uhr aus.

Foto: My-PV

So sahen die Energieflüsse im solarelektrischen Firmengebäude von My-PV am 3. Mai 2022 um 8:45 Uhr aus.
Der Energiebedarf der einzelnen Sektoren verglichen mit dem Strombezug aus Solaranlage und Netz von November 2021 bis April 2022 zeigt: Das Gebäude ist bilanziell energiepositiv.

Foto: My-PV

Der Energiebedarf der einzelnen Sektoren verglichen mit dem Strombezug aus Solaranlage und Netz von November 2021 bis April 2022 zeigt: Das Gebäude ist bilanziell energiepositiv.

Sonnige Ergebnisse im ersten Winter

Für alle Besucher und Mitarbeiter von My-PV werden diese Energieflüsse anschaulich in der Haustechnikvisualisierung im Foyer des Firmengebäudes dargestellt. So zeigt sich, dass Anfang Mai selbst an einem frühen Vormittag bereits der komplette Strombedarf im Haus durch die Photovoltaik überkompensiert und Energie in das Stromnetz eingespeist wird.

Die komplette Datenaufzeichnung ist die Basis für die Auswertung der ersten Heizsaison 2021/22. Betrachtet werden dabei die Monate November bis April. Während dieser sechs Monate wurden zirka 3.600 Kilowattstunden zum Beladen der E-Autos von My-PV aufgewendet. Das entspricht umgerechnet 360 Litern Diesel, was wiederum etwa sechs Tankfüllungen entspricht. Bei einer Tankfüllung pro Monat würde man normalerweise von einem unterdurchschnittlichen Mobilitätsgrad sprechen. Durch den hohen Wirkungsgrad von Elektrofahrzeugen konnten aber über 20.000 Kilometer mit dieser Energie zurückgelegt werden.

Energie reicht auch fürs Heizen

Für die elektrischen Raumheizungen wurden etwa 17.400 Kilowattstunden aufgewendet. Gerade hier zeigt sich der energieeffiziente Baustandard. Denn bei 858 Quadratmetern Geschossfläche bedeutet dies, dass neben den passiven solaren und den internen Gewinnen lediglich noch 20 Kilowattstunden pro Quadratmeter notwendig waren, um ein behagliches Raumklima aufrechtzuerhalten.

Einen marginalen Anteil bei der Wärmebereitstellung in einem Gewerbeobjekt nimmt meist der Warmwasserbedarf ein. Zwar gibt es eine Dusche für die Mitarbeiter, jedoch beschränken sich Warmwasserverbräuche in der Regel auf das Händewaschen, wodurch lediglich 270 Kilowattstunden an Energie zugeführt werden mussten. Die reguläre Strommenge beinhaltet neben der Beleuchtung, den Produktionsmaschinen und den Bürogeräten auch die Klima- und die Lüftungsanlage. In den sechs Wintermonaten wurden dafür zirka 11.350 Kilowattstunden aufgewendet.

Mehr als die Hälfte der Energie für diese vier Sektoren Strom, Heizung, Warmwasser und Mobilität wurden dank der Photovoltaikanlage mit 100 Kilowatt Leistung vor Ort selbst erzeugt. Mit einem Eigenverbrauch des produzierten Solarstroms von 17.344 Kilowattstunden und einem Netzbezug von 15.251 Kilowattstunden bedeutet dies einen Autarkiegrad von 53,2 Prozent im Winter!

Über die Hälfte selbst produziert

Dabei gilt es besonders zu erwähnen, dass die Solarerträge in den „Problemmonaten“ Dezember und Januar gegenüber den langjährigen Mittelwerten hinter den Prognosen zurückgeblieben sind und die Autarkie in einem durchschnittlichen Jahr sogar noch höher liegen würde.

Etwa 15.300 Kilowattstunden des erzeugten Solarstroms konnten nicht vor Ort verwendet werden. Diese wurden in das allgemeine Netz zurückgespeist. Daraus resultiert ein Eigenverbrauch des Solarstroms in Höhe von 53,4 Prozent. Bei der Betrachtung von Netzbezug und Netz­einspeisung fällt auf, dass im Betrachtungszeitraum mehr Strom in das Netz eingespeist als daraus bezogen wurde. Somit ist das Gebäude im Winter bilanziell komplett energieautark. Dabei betrachtet My-PV aber nicht einfach nur die elektrischen Verbraucher, sondern bezieht immer auch Wärme und Mobilität in seine Auswertung mit ein.

Kosten mit Alternativen verglichen

Was die österreichische Bundesregierung erst bis 2030 bei der elektrischen Energie anstrebt – nämlich eine bilanzielle Autarkie –, hat das Unternehmen mit dem eigenen solarelektrischen Betriebsgebäude sogar in der Heizsaison geschafft, und das gleich über alle Sektoren (Strom, Wärme und Mobilität)!

Vor der Realisierung wurden natürlich auch Vergleichsangebote für konventionelle Haustechnikvarianten eingeholt. Daher liegen zum Projekt auch genaue Zahlen der alternativen Investitionskosten vor. Nachdem schlussendlich das solarelektrische Konzept umgesetzt wurde, steht fest, dass die Installation von Kabeln statt Rohren in Verbindung mit einer leistungsstarken Photovoltaikanlage und den entsprechenden Steuergeräten von My-PV keine Mehrkosten verursacht hat.

Die Preise liegen ziemlich genau auf gleicher Höhe, wobei bei keiner Variante etwaige Förderungen beim Vergleich berücksichtigt wurden. Außerdem macht solarelektrische Haustechnik einen traditionellen Heizraum obsolet, was beim Bau wiederum eine Einsparung von weiteren 20.000 Euro bewirkt hat.

Produktionsgebäude verdient Geld

Neben den Investitionskosten kann bei entsprechend dimensionierter Photovoltaikanlage aber auch im Betrieb signifikant gespart werden. Nicht nur aufgrund des generell geringen Bedarfs von Netzstrom, sondern auch wegen der Erlöse für eingespeiste Überschüsse aus der Solaranlage. Denn diese reduzieren natürlich die laufenden Kosten ebenfalls unmittelbar.

In einer früheren Planung ging My-PV bereits davon aus, dass diese mit 2.100 Euro pro Jahr verschwindend gering sein könnten. Heute zeichnet sich jedoch ab, dass die Betriebskosten sogar negativ ausfallen werden.

Alles vollelektrisch

Dabei werden nicht nur die Kosten für Strom aus dem Netz kompensiert. Sogar noch die weiteren Aufwendungen für Wasser, Kanal, Versicherung und Grundsteuer werden aufgehoben. Als Gebäudeeigentümer ist es so ein Geschäft, seine Haustechnik solarelektrisch umzusetzen!

Damit konnte My-PV zeigen, dass im Haus der Zukunft alles rein elektrisch, größtenteils solarelektrisch betrieben werden kann. Das gilt auch für die Heizung in Gewerbeobjekten. Das Firmengebäude hatte gegenüber konventioneller Haustechnik mit Wärmepumpe niedrigere Investitionskosten und erwirtschaftet im Jahresverlauf sogar negative Betriebskosten. Sprich: Als Betreiber bekommt my-PV Geld zurück.

Da die Wärmeerzeugung komplett ohne bewegliche Teile auskommt, ist sie außerdem nicht nur wartungsfrei, sondern auch völlig geräuschlos. Das Ersetzen der Rohre durch Kabel vereinfacht die Installation und den Betrieb der Haustechnik. Das Konzept ist bei entsprechender Dimensionierung der ­Photovoltaikanlage außerdem sauber und nachhaltig.

Im Überblick:

Alle Gebäudedaten

  • Geschossfläche: 858 m²
  • Bauweise: Holzleichtbau
  • PV-Leistung und Ausrichtung: 100 kW, davon 70 kW auf dem Pultdach, 30 kW an der Fassade
  • Heizlast: 14 kW
  • Heizregelleistung: 40 kW
  • Kühllast: 30 kW
  • Fensterfläche: 100 m²
  • HWB Standortklima: 34 kWh/m²a
  • Der Autor

    Reinhard Hofstätter
    war von 2010 bis 2016 im Austria Solar Innovation Center (ASIC) mit Forschungsprojekten im Schwerpunkt Solarthermie betraut. Dabei war er auch als Lehrbeauftragter an der FH Oberösterreich im Studiengang Öko-Energietechnik tätig. Seit Juli 2016 ist er Produktmanager und Trainer bei My-PV.

    Foto: My-PV

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