Diskussion um Infrarotheizungen und Batteriespeicher

Das Webinar zur Kombination von Infrarotheiungen, Photovoltaik und Batteriespeicher war so kontrovers wie erwartet. Besonders betrifft das die Frage, ob es sinnvoll ist, ein Heizungssystem zu nutzen, durch das der Stromverbrauch im Winter gegenüber einer Wärmepumen- oder einer Gasheizung steigt. Ein Teil der Zuhörer stimmte mit den Referenten überein. 67 Prozent gaben an, dass sie überzeugend gewesen seien. Ein anderer Teil machte deutlich, dass er die Erhöhung des Stromverbrauchs nicht für sinnvoll hält. Kommentatoren stellten Fragen wie: „Volkswirtschaftlich gesehen macht es keinen Sinn im Winter den Strombedarf weiter zu erhöhen. Das führt nur zur Nutzung konventioneller Reservekapazitäten, sprich Kohlekraftwerken. Wenn Strom zur Wärmeerzeugung genutzt werden soll, dann nur mit dem höchst möglichen Wirkungsgrad.“ Oder: „Wo soll der Strom dafür herkommen wenn nicht aus fossile Energiequellen?“

Wollen Sie mehr zu Wirkungsgraden von Batteriespeichern erfahren?

"Versteckte Fallen bei Batteriespeichern" – Diese diskutieren wir in dem Webinar am 18. März von 15 bis 16 Uhr unter anderem mit Andreas Piepenbrink vom Initiativpartner E3/DC und mit Kai-Phillip Kairies, der an der RWTH Aachen das Monitoringprogramm Speicher betreut (Foto: Fotolia/Trueffelpix). MehrInformationen und Link zurAnmeldung

Andreas Piepenbrink, Referent und Geschäftsführer unseres Initiativpartners für dieses Webinar E3/DC, argumentiert, dass die Energiewende nur mit einer stärkeren Verstromung des Energiesystems funktionieren könne. Im Winter müsse zukünftig ein größerer Teil des Stroms auch mit Windkraftanlagen erzeugt werden. Da sei es daher sinnvoll, Infrarotheizungen dort einzusetzen, wo Wärmepumpen aufgrund der Gebäudetechnik nicht möglich sind oder wasserführende Heizungen nicht sinnvoll sind.

Auf Wunsch der Teilnehmer stellen wir die Wirtschaftlichkeitsabschätzung von Andreas Piepenbrink aus dem Webinar noch einmal vor und berücksichtigen die dabei aufgetretenen Fragen (siehe auch verlinkten Vortrag unterwww.pv-magazine.de/webinare-e3dc, eine grobe Alternativabschätzung finden Siein dem Artikel "Heizen mit Strom, aber wie?")

Andreas Piepenbrink betrachtet zwei Häuser mit einem Jahresraumwärmebedarf von 7.000 Kilowattstunden (und 10.000 Kilowattstunden) und einem Haushaltstrombedarf von 4.000 Kilowattstunden. Das Brauchwasser lässt er außen vor. Um die Verbrauchskosten zu berechnen, nimmt er für Deutschland einen mittleren Strompreis von 35 Cent pro Kilowattstunde an, das entspricht bei einer Betrachtung über 20 Jahre einer Strompreissteigerung von zwei Prozent pro Jahr. Wärmepumpenstromtarife sind nicht berücksichtigt. Auf dem Dach des Hauses erzeugt eine neun Kilowatt-Photovoltaikanlage 8.918 Kilowattstunden pro Jahr. Die Überschüsse nach Deckung des Eigenverbrauchs werden eingespeist und mit 11 Cent pro Kilowattstunde vergütet. Die Installation von Photovoltaik-Anlage mit Batteriespeicher setzt er mit 23.800 Euro an. Die Installation der Wärmepumpe mit 12.500 Euro, die der Wasserführung mit 12.000 Euro und die der Infrarotheizung mit 8.500 Euro. Für das Modell mit Gastherme setzt er diese mit 6.500 Euro an und den Gaspreis mit neun Cent pro Kilowattstunde im 20-jährigen Mittel. Das führt in dem Fallbeispiel im Schnitt zu 52 Euro Gaskosten im Monat.

Nicht berücksichtigt wurden spezielle Wärmepumpentarife, da je nach Reststrombedarf kaum sinnvoll ist, zusätzliche Zähler einzubauen, um diese Tarife zu nutzen oder Energieversorger sich wie bisher verweigern, einer Eigenstromüberschuss-Zählerlösung zu akzeptieren, so Piepenbrink. Ein Teilnehmer merkte im Übrigen an, dass es für alle elektrischen Direktheizungen möglich sei, Wärmetarife zu nutzen, wenn die Verbrauchswerte getrennt erfasst werden.

Addiert man Verbrauchskosten und Investment, zieht davon die Einspeisevergütung ab, erhält man folgende Werte:

Nur Infrarotheizung: 83.737 Euro

PV+Speicher+Inrarot: 58.891 Euro

Nur Wärmepumpe: 68.246 Euro

PV+Speicher+Wärmepumpe: 53.269 Euro

Nur Gastherme: 59.100 Euro

Die Aussage im Webinar war, dass diese Rechnung zeige, dass Infrarotheizungen durchaus mithalten können.

Der Autarkiegrad über das gesamte Jahr liegt bei der Wärmepumpe inklusive Haushaltstrom bei 69 Prozent, bei der Infrarotheizung bei 53 Prozent. Allerdings sinken die Autarkiegrade im Dezember und Januar auf 14 Prozent und auf 8,5 Prozent. Wie wenig Autarkiegrad man im Winter akzeptiert ist der Kern des größten Dissenses bei diesem Thema.

Von den 180 Teilnehmern des Webinars hielten immerhin 50 Prozent für wahrscheinlich, dass bis 2030 der Anteil der Infrarotheizungen auf über zehn Prozent steigt. Ebenso viele halten es für wahrscheinlich, dass der Wärmepumpenanteil auf über 50 Prozent steigt. Das sagt noch nichts über die Sinnhaftigkeit aus, die die Teilnehmer hinter den Konzepten sehen. Die Teilnehmer direkt nach ihrer Einschätzung befragt, ob Nacht- bzw. Sonnenspeicherheizungen, Wärmepumpen oder Infrarotheizungen sinnvoll sein könnten, bejahten das 73 Prozent für die Wärmepumpen und 55 Prozent für die Infrarotheizungen.

Einige Teilnehmer haben auch gemeldet, dass sie bereits Infrarotheizungen nutzen. Auf dem PV-Symposium in Bad Staffelstein hat Galaxy Energy vorgestellt, wie sie einen Altbau mit Infrarotheizungen saniert haben, da dort keine Wasserführung bestand, und dass das in diesem Fall die wirtschaftlich günstigste Variante sei. Ein Teilnehmer betont andererseits, dass eine 100-Prozent-Autarkie in seinem Haus nur mit Photovoltaik, Batteriespeicher, 1000 Liter Pufferspeicher, Wärmepumpe und Kaminofen möglich sein.

Fragen der Teilnehmer und Antworten der Referenten:

Referenten des Webinars: Andreas Piepenbrink, Geschäftsführer des Batteriespeicherherstellers E3/DC, und Axel Dickschat, Vertriebsleiter EMK-Allstedt, Hersteller Infrarotheizungen. Die Vorträge und das Webinar zum Nachsehen finden Siehier.

Warum berücksichtigen Sie nicht den Gesamtwärmebedarf inklusive Warmwassererzegung?

Andreas Piepenbrink: Infrarotheizungen sollen kein Wasser aufheizen, sondern Gegenstände. Die Warmwasseraufbereitung kann sehr günstig und effektiv über Brauchwasserwärmepumpen erfolgen. Der Wärmebedarf für die Warmwassererzeugung liegt bei unter 15 Prozent des Gesamtwärmebedarfs. Auch bei allen anderen Heizungen ist dieser Energieaufwand nicht berücksichtigt.

Ist es nicht sinnvoll, eine Kleinwindanlage aufs Dach zu setzen, da wir im Winter mehr Wind als Sonne haben?

Andreas Piepenbrink: Kleinwindanlagen sind in Deutschland nicht effektiv nutzbar, da zu wenig Wind weht oder zu viel Hindernisse vorhanden sind.

Sind Speichersysteme nicht aktuell noch zu teuer, um genügend Speicherkapazität und -leistung zu installieren, so dass sie neben dem Haushalts-Strom in der Übergangszeit noch flexibel Energie für die Infrarotheizungen zur Verfügung stellen können?

Andreas Piepenbrink: Nein. Der Wärmebedarf im Hochwinter kann sowieso nicht gedeckt werden und der Wärmebedarf im Übergang liegt in der Größenordnung des Haushaltsstroms und kann mit ein bis zwei zusätzlichen Batteriemodulen gedeckt werden.

Halten Batteriespeichersysteme derzeit 20 Jahre?

Andreas Piepenbrink: Nein, nur im Best-Case, da die kalendarische Lebensdauer von den Umgebungsbedingungen abhängt.

Zwischen Dezember und Februar, wenn kein Wind weht, wird vorwiegend Kohlestrom genutzt. Diesen fördern Sie, wenn sich der Strombedarf durch Heizungen im Winter erhöht. Wie gehen Sie damit um?

Andreas Piepenbrink: Bestimmt nicht, indem im Sommer Kohlestrom verbraucht wird und dafür auf eine Eigenstromanlage verzichtet wird.

Axel Dickschat: In diesen Zeiten muss Strom aus dem Netz bezogen werden. Allerdings ist die Infrarotheizung ein sehr wirtschaftliches und nachhaltiges Heizsystem. Dadurch, dass nicht primär die Luft, sondern die Körper im Raum, wie Decke, Böden, Möbel usw. aufgeheizt werden, wird die Wärme immer nach-und-nach wieder abgegeben. Dadurch sinkt der reine Heizzyklus und das Wärmeempfinden ist höher. Das heißt, wenn wir eine Wohlfühltemperatur von zum Beispiel 21Grad Celsius benötigen, dann reicht eine Raumtemperatur von zum Beispiel 18 Grad Celsius.

Wie sehen Sie die Energiepreis bzw. Strompreisentwicklung?

Andreas Piepenbrink: Alle Energiepreise steigen deutlich, nur bleibt man mit Strom flexibler.

Gibt es eine Regelung für Infrarotheizungen, so dass deren Leistung in Abhängigkeit der Photovoltaik-Überschussleistung oder der Entladeleistung des Batteriespeichers gesteuert werden kann?

Andreas Piepenbrink: Wie bei der Wärmepumpe auch ist die SG-Ready-Steuerung nicht für Grundlasten notwendig. Die Infrarotheizung im Übergang ist ein normaler Verbraucher zusätzlich zum Haushalt und benötigt außer Ihrer eigenen Wärmeführung keine zusätzlichen Vorhalte- oder Verzögerungssignale. Auch hier ist die Leistungsaufnahme eher moderat.

Wie funktioniert das Energiemanagement für das PV-Speicher-Infrarot-System?

Andreas Piepenbrink: Die Temperaturregelung steuert der Heizung Der Strom wird dann über die 3ph Kompensation einfach ausgeregelt.

Wie werden die Infrarotheizungen in der EnEV-Berechnung bewertet?

Andreas Piepenbrink: Überhaupt nicht.

Axel Dickschat: Sie werden bisher nicht berücksichtigt.

Wo kann man verkäuferunabhängig etwas über Infrarotheizungen erfahren?

Andreas Piepenbrink: Beim deutschen Verband für Infrarotheizungen:http://www.dvirh.de/

Reichen 2 Infrarotheizungen in einem Zimmer von 15-20 Quadratmeter aus?

Axel Dickschat: Hier reicht schon eine Heizung. Wir gehen von 50 Watt pro Quadratmeter aus – als Mittelwert. Bei einem Raum mit 20 Quadratmeter reicht eine 800 Watt-Heizung in der Regel aus, in manchen Gebäuden maximal eine Heizung mit 1.000 Watt.

Habe ich richtig verstanden, eine Infrarotheizung hat 110 Grad Oberflächentemperatur und keinen Verbrennungsschutz? Wie geht das? Kann man unter einer Infrarotheizung sitzen?

Axel Dickschat: Ja, das stimmt. Die Oberflächentemperatur liegt bei circa 110 Grad Celsius im Maximum auf der Frontseite und bei circa 25 bis 40 Grad Celsius auf der Rückseite. Man sollte sich nicht an eine Infrarotheizung anlehnen. Aber anfassen und in unmittelbarer Nähe sitzen macht nichts aus. Es ist ähnlich wie bei einem Küchenherd. Das Prinzip ist vergleichbar mit den Induktionsschleifen. Man fasst kurz an und zuckt zurück. Die relativ hohen Temperaturen strahlen aber nicht so weit, dass man sich in der Nähe nicht aufhalten kann. Mit einem gewissen Abstand ist diese Temperatur nicht mehr so spürbar.

Wie lange ist die Lebensdauer einer Infrarotheizung?

Axel Dickschat: Langzeitstudien gibt es noch nicht. Da hier allerdings keine Abnutzung vorliegt und keine elektronischen Bauteile eingebaut sind, ist von einer langen Lebensdauer auszugehen. Die ersten Heizungen sind bereits mehr als 25 Jahre im Einsatz.

Wie ist gewährleistet, dass eine Infrarotheizung mit vielleicht 1 Quadratmeter ebener Fläche alle Gegenstände (Fußboden, Wände, Möbel, Decke) bestrahlen kann?

Axel Dickschat: Dadurch, dass die gesamte Fläche nach vorne strahlt und an den Seiten in einem Winkel von 45 Grad strahlt. Darüber hinaus wird nicht punktuell, sondern räumlich gestrahlt. Die Wärme verteilt sich gleichmäßig im gesamten Raum.

Man findet Infrarotheizungen schon für 100 Euro. Warum gibt es so große preisliche Unterschiede bei Infrarotheizungen?

Axel Dickschat: Der Euro-Wert hat hier keinen Bezug zum System. Das heißt, wir müssen zunächst schauen, was ist überhaupt eine Infrarotheizungen und was ist eine reine Elektroheizung. Der Begriff „Infrarotheizung“ ist nicht geschützt. Innerhalb der reinen Infrarotheizungen gibt es natürlich auch große Preisunterschiede. Dies hängt im Wesentlichen mit der Verarbeitung und der Herkunft zusammen.

Anmerkung der Redaktion: In einem Webinar lassen sich nicht alle Fragen klären. Wir werden in Zukunft das Wirkprinzip von Infrarotheizungen genauer unter die Lupe nehmen. Immerhin haben 57 Prozent der Teilnehmer angegeben, dass sie schon einmal die Wärme einer Infrarotheizung erlebt haben. Eine andere nach wie vor offene Frage ist die Folge der Stromheizungen für das Energiesystem und Alternativen dazu. Auf der Energy Storage Konferenz stellte etwa Brian Vad Mathiesen, Professor an der Aalborg University, einen Vergleich vor und bezog auch Nahwärmenetze mit ein, wo sich große Wärmespeicher einsetzen lassen, die wiederum weniger Verluste haben. In den Energieszenarien des Fraunhofer ISE besteht das optimierte Energiesystem aus einem Mix verschiedener Heizungssysteme, wobei einige bei der volkswirtschaftlichen Optimierung herausfallen.

Zusammengestellt von Michael Fuhs.

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