1 Solarmodule

Die Photovoltaik-Module auf dem Dach des Hauses erzeugen aus Sonnenenergie Gleichstrom, der in Wechselrichtern in dem im Haushalt genutzten Wechselstrom umgewandelt wird.

2 Wechselrichter

richtet wie dessen Name schon zum Ausdruck bringt die Gleichspannung (DC) zur gewohnten Netz-Wechsel-Spannung (AC) um.
Die Gleichspannung kann bei einem Hybrid-Wechselrichter sowohl von Photovoltaik-Modulen als auch von einer Batterie kommen.

3 Batterie-Speicher / Akku

als Kurzzeitspeicher zur Überbrückung in der Nacht, bei Verbrauchsspitzen und Schlechtwetterphasen.
Full-Backup / Selbstversorgung ist bei Netzausfall / Blackout mit Speicher, Photovoltaik und Wechselrichter in Kombination auch realisierbar.
Ein sehr wichtiger Aspekt für all jene, die z.B. auch über ihr eigenes Trinkwasser verfügen, damit die Wasserpumpe z.B. auch bei Stromausfall weiterhin betrieben werden kann.

4 Wasserstoff-Speicher

als Langzeit-Speicher für weitere Überschüsse in den Sommermonaten zur Energienutzung im Winter oder im H2-betriebenen Auto.

Der H2 Speicher kommt dann ins Spiel, wenn sowohl der Batterie-Speicher im Haus als auch der Akku des E-Autos schon geladen ist und der Wärmespeicher (Brauchwasser) schon aufgeheizt ist
und es dennoch weitere größere PV-Überschüsse gibt.
H2-Speicher haben sowohl bei der Elektrolyse von Wasser (H2O) in Wasserstoff (H2), bei der Verdichtung und bei der Rück-Verstromung in der Brennstoffzelle einen sehr bescheidenen Wirkungsgrad.
Überall dort wo man mit schlechten Wirkungsgraden zu tun hat geht sehr viel Energie in Wärme:
Deshalb wird die Abwärme sowohl von der Elektrolyse als auch von der Brennstoffzelle über Wärmetauscher in das Heizungssystem des Gebäudes und fürs Aufheizen des Swimming- oder Whirlpools zielgerichtet genutzt um wiederrum mit dem Konzept Wasserstoffspeicher auf einen sehr interessanten System-Wirkungsgrad zu kommen.

5 Wasserstoff-Tank

Die Wasserstoffspeicher (Gasflaschen-Bündel) sollten so groß dimensioniert sein, dass diese möglichst die überschüssige PV-Energie des Sommers speichern können.
Das kann durchaus mal ein Speicher-Bündel von 2.000 bis 5.000 kW oder mehr bei einem Privat-Haushalt sein.

6 Wärmepufferspeicher

Überschüssige Energien aus der PV können natürlich auch in Wärme gespeichert werden indem man:

1: in einen Boiler / Puffer ganz bewusst überschüssige Energie aus der PV mit z.B. dem FRONIUS Ohpiloten mehr oder weniger pulsweitenmoduliert rein regelt

2: eine Wärmepumpe bei PV-Überschüssen z.B. direkt vom Wechselrichter freigegeben oder entsprechend moduliert geregelt wird.

3: Infrarot-Panele, bestehende Heizstäbe (in Boilern, Puffern, Sprossenheizkörpern), Untertischspeicher, elektrische Fussbodenheizungen vom Wechselrichter bei PV-Überschüssen ansteuert.

7 Energiemanagementsystem

Viele Wechselrichter können mittlerweile selbst mehrere Verbraucher abhängig vom PV-Überschuss steuern und somit zu- und wegschalten je nach Energie-Bilanz im Haus.
Darüber hinaus ist es natürlich auch möglich, dass ein modernes Haus mit einem Haus-Automatisierungssystem (wie z.B. LOXONE) direkt sämtliche Daten vom Wechselrichter ausliest und abhängig davon individuell den PV-Überschuss durch Steuern und Regeln von Verbrauchern möglichst effizient ausnützt.

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