Szenario 14: Energieautarkes Haus

Wie viel?

• Kein Anschluss an jegliche VErsorgungsnetze

• Wohnfläche des Hauses, Personenanzahl, Isolierungsstandard

• Je nach Energiebe darf: 3 Personen KfW55, 150 m2

  • Stromverbrauch 3500 kWh/a

  • Heizwärmeverbrauch 3500 kWh/a

  • Warmwasserverbrauch 1500 kWh/a

Welche Qualität?

• 5.0 für BZ-Anwendung

Wo?

• Direkt vor Ort (Keller, H2-Speicher draußen, PV-Aufdachanlage)

Wann?

• 24/7 Sicherstellung der Versorgungssicherheit besonders im Winter/Dunkelflaute

Für welchen Zweck?

• Energiebedarf decken (Strom-, Warmwasser- und Raumwärmebedarf)

PV-Aufdachanlage

• Stromerzeugung bei Sonneneinstrahlung (1100 h)

Batteriespeicher

• Speicherung des Stroms von PV über den Tag für die Nacht und den Abend

• Speicherung des Stroms der BZ, falls Wärmebedarf über Strombedarf liegt

Wärmepumpe

• Deckung der Raumwärme wenn Batteriespeicher voll und wenn PV Strom erzeugt

Elektrolyseur

• Wasserstoffproduktion bei Überschuss

• Abwärmenutzung

Druckwasserstoff-Speicher

• Saisonale Speicherung des H2 von überschüssigem PV-Ertrag für Wintermonate

Brennstoffzelle

• Rückverstromung des sainsonal gespeichertem H2

• Wärmeproduktion / Abwärmenutzung

• Einspeisung in Batteriespeicher

Warmwassertank

• Speicherung der produzierten Wärme durch BZ

• Abwärme von Elektrolyseur und BZ

Steuerungssystem

• Abstimmung aller einzelnen Komponenten

Wärmebedarf 5000 kWh/a, Strombedarf 3500 kWh/a

PV 20% Wirkungsgrad

• 10-15 kWp mit 1000h ca. 50 m2 Fläche

  • 10.000 kWh/a

Elektrolyseur

• 65% elektrisch + 20% thermisch

• Speicher H2 ein von April bis November

• Je nach Abstimmung: 1 kW mit 3000 h (Musterlösung)

Brennstoffzelle

• 50 % elektrisch + 35 % thermisch

• Läuft zwischen November und März

• Je nach Abstimmung: 1 kW mit 1000 h (Musterlösung)

Batteriespeicher

• täglicher Strombedarf ca 10 kWh

• Musterlösung 7 kWh

H2-Speicher

• Beladung des Speichers von Mai bis November

• Entladung des Speichers von November bis März

• Musterlösung 60 kg, 2000 kWh

Luft-WP

• COP von 4

Völlig autark -> Unabhängigkeit zu Änderung der Energiepreise, dauerhafte Versorgungssicherheit

Jährlichen Kosten über den Kosten mit Netzanschluss -> TCO-Ansatz für jährliche Kosten aber auch für €/kWh

Ökologisch: klimaneutrale Versorgung eines Wohnhauses

In Zukunft: saisonale LOHC-Speicherung mit reversibler SOE/FC für die Ausnutzung der Synergie -> Einsparungen im Vergleich zu PEM mit Druckwasserstoffspeicher