Power-to-Heat: Clevere Umwandlung von (Überschuss-)Strom in Wärme
Die Diskussion um nachhaltige Energiequellen bringt oft den Begriff "Power-to-Heat" ins Spiel. Diese Technologie, die elektrische Energie in Wärme umwandelt, spielt eine entscheidende Rolle in der Energiewende, insbesondere bei der Nutzung von Solarstrom. In diesem Blogbeitrag beleuchten wir, was Power-to-Heat genau bedeutet, wie es funktioniert und wie es Ihren Energieverbrauch nachhaltiger gestalten kann.
Was ist Power-to-Heat?
Power-to-Heat beschreibt Technologien, die elektrische Energie zur Wärmeerzeugung nutzen. Im Unterschied zu herkömmlichem elektrischem Heizen, das oft als teuer gilt, setzt Power-to-Heat bevorzugt überschüssigen Strom aus erneuerbaren Quellen ein. Dies erfolgt in Zeiten, wenn mehr Strom produziert als verbraucht wird – beispielsweise an sonnigen Tagen von einer Photovoltaikanlage. Die Integration von Power-to-Heat in ein Heizsystem bietet eine sinnvolle Möglichkeit, überschüssigen Strom zu nutzen, und wird in privaten Haushalten immer beliebter, insbesondere bei einem Power-to-Heat Einfamilienhaus.
Anwendungsbeispiele im Haushalt
Power-to-Heat im Privathaushalt
Die Integration von Power-to-Heat im Privathaushalt hat große Potenziale, sowohl in Bezug auf die Energiekosten als auch auf die nachhaltige Nutzung von überschüssigem Strom. Ein durchdachtes Power-to-Heat System kann im Einfamilienhaus deutlich zur Kostenersparnis und zur Unabhängigkeit vom Stromnetz beitragen.
Power-to-Heat Kosten und Wirtschaftlichkeit
Die Power-to-Heat Kosten hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe des Systems, der Art der verwendeten Komponenten und der Installation. In einem Power-to-Heat Einfamilienhaus können die Anfangsinvestitionen in die Technologie jedoch durch die langfristige Einsparung von Energiekosten ausgeglichen werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, ist die Nutzung von überschüssigem Solarstrom deutlich kostengünstiger und nachhaltiger. Die Power-to-Heat Kosten variieren dabei auch je nach Art des Systems und den benötigten Komponenten. Im Vergleich zu klassischen Heizmethoden wie Fernwärme oder fossilen Brennstoffen kann Power-to-Heat jedoch eine sehr lohnenswerte Alternative darstellen.
Power-to-Heat-Komponenten
Power-to-Heat-Komponenten kommen meist in Hybridheizsystemen (Systeme, die mehr als eine Energiequelle nutzen) zum Einsatz. Die wohl gängigste Konstellation im Einfamilienhaus ist die Kombination einer Zentralheizung mit einer thermischen Solaranlage und/oder einer Photovoltaik. Dabei wird das primäre Heizsystem (Biomasseheizung, Gas- oder Ölheizung, Wärmepumpe etc.) durch die kostenlose Energie der Sonne unterstützt. Die Sonnenstrahlen werden über das Photovoltaiksystem in elektrische Energie umgewandelt, die für den Strom-Eigenverbrauch, für die Netzeinspeisung oder zur Wärmeerzeugung genutzt werden kann. Vor allem Überschussstrom kann sinnvoll nutzbar gemacht werden, indem man ihn in thermische Energie (Wärme) umwandelt und so speichert. Hier kommt Power-to-Heat ins Spiel.
Je nach Bedarf gibt es unterschiedliche Produkte:
Heizstab
Der Elektroheizstab KWB PV-Heat Plus bietet Leistungsgrößen von 1,75 bis 9,0 kW und ermöglicht eine intelligente Nutzung von Überschussstrom zur Wärmeerzeugung, sei es für die Warmwasserbereitung oder zur Unterstützung der Heizung. Dank der Kompatibilität mit Clee ist kein zusätzlicher Verbrauchsregler erforderlich.
Zum Elektroheizstab KWB PV-Heat Plus
Kombi-Wärmepumpe
Die Warmwasser-Wärmepumpe KWB EmpaAir Hydro Split kann als Alternative zu einem Verbrauchsregler verwendet werden, um überschüssigen Strom aus der Photovoltaikanlage in Wärme umzuwandeln. Darüber hinaus nutzt die Power-to-Heat Wärmepumpe KWB EmpaAir Hydro Split den Überschussstrom höchst effizient zur Unterstützung der Heizung während der Sommer- und Übergangszeit.
Zur KWB EmpaAir Hydro Split
Verbrauchsregler
Der Verbrauchsregler zielt darauf ab, den Energieverbrauch im Haushalt effizienter zu gestalten. In Kombination mit einem Heizstab zur Warmwasseraufbereitung im Boiler kann er überschüssigen Strom aus einer Photovoltaikanlage nutzen. Wenn mehr Strom erzeugt wird, als im Haus verbraucht wird, verwendet der Verbrauchsregler diesen Überschuss, um das Wasser im Boiler zu erwärmen, ohne die Holzheizung zu aktivieren. Dies trägt dazu bei, den Energieverbrauch zu optimieren und die Energiekosten zu senken, indem überschüssige Energie sinnvoll genutzt wird, anstatt sie ungenutzt zu lassen.
Eine verfügbare Marke für diesen Verbrauchsregler ist der Fronius Ohmpilot. Alternativ kann auch die Warmwasser-Wärmepumpe KWB EmpaAir Hydro Split installiert werden.
Zum Verbrauchsregler
Pufferspeicher
Der Power-to-Heat Pufferspeicher ist eine wesentliche Komponente, um die erzeugte Wärme zu speichern und bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen. Dies sorgt dafür, dass überschüssiger Strom auch dann genutzt werden kann, wenn keine unmittelbare Heiznachfrage besteht. Der Pufferspeicher speichert die in Wärme umgewandelte Energie, damit diese später bei Bedarf für das Heizen oder die Warmwasserbereitung zur Verfügung steht. Dadurch wird die Energie effizienter genutzt und die Unabhängigkeit von externen Energiequellen erhöht.
Zum PufferspeicherOptimale Steuerung durch smartes Energiemanagement
Ein Energiemanagementsystem (EMS) ist entscheidend für den optimalen Betrieb von Power-to-Heat-Komponenten. Dieses steuert die jeweiligen Komponenten gezielt an, wenn Überschussstrom vorhanden ist, und sorgt so für die perfekte Verwendung bzw. Speicherung der vorhandenen Energie. Clee – das neue, intelligente Energiemanagement von KWB – verbindet und koordiniert alle Energieerzeuger, -speicher und -verbraucher im Haushalt so, dass Wärme und Strom genau da eingesetzt werden, wo sie wirklich sinnvoll sind. Dadurch wird stets das Maximum aus dem Energiesystem herausgeholt und optimal genutzt.
Fazit
Power-to-Heat ist mehr als nur eine alternative Heizmethode. Es ist ein wesentlicher Baustein für die effiziente und nachhaltige Nutzung von erneuerbaren Energien im Haushalt. Durch die Integration von Power-to-Heat-Komponenten in bestehende und neue Heizsysteme können Haushalte ihre Energiekosten senken, ihre CO2-Bilanz verbessern und aktiv an der Energiewende teilnehmen. In einer Zeit, in der Nachhaltigkeit immer wichtiger wird, bietet Power-to-Heat eine praktische Lösung für die Energieherausforderungen der Zukunft und steigert die Unabhängigkeit im eigenen Zuhause.
