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Klimaanlage + Photovoltaik: das perfekte Paar?
Viele fragen sich, ob eine Klimaanlage mit Photovoltaik autark betrieben werden kann und wie groß eine solche Anlage sein müsste. In diesem Artikel erfahren Sie, wie das funktionieren kann inklusive einer Grobkalkulation zur Anlagengröße.
Perfektes Paar – Ja / Autarkie – „Jein“
Die Klimaanlage und Photovoltaik - sie wirken wie das perfekte Paar. Sind sie das auch? Ja sie sind es. Keine zwei Technologien sind wohl so füreinander geschaffen wie Photovoltaik- und Klimaanlagen. Die einen produzieren bei Sonne, die anderen laufen bei Sonne.
Können sie autark betrieben werden? Hier ist die Antwort leider ein „Jein“. Für wirkliche Autarkie, also eine völlige Abkopplung vom Netz und die Verfügbarkeit des Stroms zu jeder Tages- und Nachtzeit ist physikalisch einfach nicht gegeben.
Was hat die Paretoeffizienz mit Autarkie zu tun?
Es gibt nun mal die Nacht und Wolken. Bei Autarkiegedanken ist es wichtig die 80/20 Regel zu kennen. Vielleicht haben Sie schon mal etwas vom Paretoprinzip gehört, dieses lautet:
„Das Paretoprinzip, benannt nach Vilfredo Pareto (1848–1923), auch Pareto-Effekt oder 80-zu-20-Regel genannt, besagt, dass 80% der Ergebnisse mit 20% des Gesamtaufwandes erreicht werden. Die verbleibenden 20% der Ergebnisse erfordern mit 80% des Gesamtaufwandes die quantitativ meiste Arbeit.“
Auf unsere Aufgabenstellung umgemünzt bedeutet das, dass eine 80%ige Autarkie mit relativ wenig Aufwand geschafft werden kann. Um auf 100% zu kommen, braucht man jedoch nochmal denselben „Kapitaleinsatz“ wie für die ersten 80%, also eine sehr starke Überdimensionierung des Gesamtsystems. Diese Regel gilt übrigens für alle Energieautarkieüberlegungen. Deshalb bin ich auch kein großer Verfechter von 100% Theorien, weil sie Tür und Tor für Kritiker öffnen, die einem vorrechnen, wie teuer eine 100% erneuerbare Versorgung ist. Ich sage dann gerne: „Gut dann reden wir mal über eine 80% Versorgung. Diese ist nämlich mit relativ wenig Aufwand zu schaffen.“ Nach diesem Ausflug in die Paretowelt wieder zurück zur Aufgabenstellung: Klimaanlagen mit Photovoltaikanlagen zu betreiben.
Photovoltaikanlagengröße für eine Klimaanlage
Wir sind als Projektierer und Anlagenerrichter von Photovoltaikanlagen sehr gut und schnell darin Grobberechnungen anzustellen, weil wir seit vielen Jahren nichts anderes tun. Einige unserer Erkenntnisse teilen wir hier mit Ihnen.
Um das Thema etwas greifbarer zu machen, hier eine Kalkulation für eine schnelle Beurteilung der Anlagengröße. Der begrenzende Faktor ist meistens die Dachfläche, denn man darf nicht vergessen, dass Klimaanlagen trotz allem unglaubliche Energievernichter sind und enorm viel Strom verbrauchen, vor allem ältere Geräte. Und je mehr Strom verbraucht wird, desto mehr Photovoltaikfläche wird dafür gebraucht.
Im vorliegenden Fall haben wir drei verschiedene Größenklassen von Anlagen, wobei die 8 kW Anlage eher für Unternehmen und die 1-3 kW Anlagen für Haushalte gelten.
| Klimagerät #1 | Klimagerät #2 | Klimagerät #3 |
|---|---|---|
| Nennleistung: 8,89 kW | Nennleistung: 4,66 kW | Nennleistung: 3,33 kW |
| -30% Abschlag: 6,22 kW | -30% Abschlag: 3,26 kW | -30% Abschlag: 2,33 kW |
| erforderliche Anlagengröße: 6 kWp | erforderliche Anlagengröße: 3 kWp | erforderliche Anlagengröße: 2 kWp |
In der Tabelle sehen Sie die Nennleistung, welche auf dem Gerät steht. Die Leistung abzüglich eines 30%igen Abschlags ist ebenfalls zu berücksichtigen, weil die Geräte nie auf 100% der Nennleistung laufen. Über diesen Abschlag kann man sicher diskutieren, aber wir haben in der Praxis damit sehr gute Erfahrungen gemacht.
Wenn man also zu Hause über ein Klimagerät mit 3,3 kW verfügt, sollte die Photovoltaikanlagenleistung alleine für die Klimaanlage nicht unter 2 kWp sein. Diese benötigt eine Fläche von 14-20 m2. Bei 6 kWp, also einer wirklich starken Anlage, sind es bereits 40-70 m2 Fläche und hier ist noch nicht der übrige Haushaltsstrom berücksichtigt.
Steuerung von Klimaanlagen + Photovoltaik
Hat man nun das Glück, genug Dachfläche für seine Klimaanlage zu haben (ja das ist tatsächlich ein Glücksfall und nicht immer gegeben), möchte man das ganze System natürlich noch optimieren, sodass die Anlage nur dann läuft, wenn auch die Sonne scheint. Hier gibt es eine schier unüberschaubare Anzahl von Steuerungsmöglichkeiten und die einsetzbaren Komponenten hängen stark von der Auswahl der eingesetzten Produkte ab. Vor allem die Wahl des Wechselrichters und die Wahl des Klimaanlagenherstellers entscheiden darüber, welches Steuerungselement gewählt wird. Manchmal reicht eine Funksteckdose aus dem Bauhaus, manchmal müssen zusätzliche Steuerungs-komponenten im Zählerkasten eingebaut werden. Hier ist es wichtig, die richtigen Professionalisten zu wählen.
Bei der Wahl der Klimaanlage ist es empfehlenswert, ein WLAN-fähiges Modell zu wählen, weil die Photovoltaikanlage sonst nicht mit der Klimaanlage „sprechen“ kann, bzw. dies sonst erhebliche Mehrkosten verursacht.
