Sonnenwärme speichern bedeutet etwas anderes als Solarstrom speichern. Eine Batterie bewahrt den Strom deiner Solarpanels für den Abend auf. Der größte Überschuss eines Solardachs fällt jedoch im Sommer an, und die größte Nachfrage liegt im Januar. Wer diesen Unterschied ernst nimmt, landet zwangsläufig bei Wärmespeicherung statt nur bei Stromspeicherung.
Warum nicht einfach alles elektrisch lösen?
Eine Wärmepumpe wandelt Strom in Wärme um, auch mit Solarstrom. Das Problem ist das Timing: Im Juli produziert ein durchschnittliches Solardach ein Vielfaches dessen, was ein Haus in diesem Monat benötigt, während im Januar das Gegenteil gilt. Diese Sommerspitzen führen inzwischen vielerorts zu Netzengpässen und gedrosselten Solarparks, während man im Winter wieder Strom aus dem Netz beziehen muss, um zu heizen. Sonnenwärme lokal festzuhalten — statt den Sommerüberschuss ins Netz einzuspeisen und im Winter wieder einzukaufen — verhindert, dass man zweimal für dasselbe Problem bezahlt: erst eine niedrigere Einspeisevergütung im Sommer, später den vollen Preis für Winterstrom.
Drei Möglichkeiten, Wärme zu speichern
Ein Wasserspeicher bewahrt Wärme für Stunden bis wenige Tage; gut für den Tag-Nacht-Unterschied, zu begrenzt für eine ganze Saison. Phasenwechselmaterialien liegen dazwischen: kompakter als Wasser, mit einer Speicherdauer von Tagen bis einigen Wochen. Für eine ganze Saison — den Überschuss von Juni im Dezember nutzen — ist saisonale Speicherung nötig: ein Speicher, der speziell dafür ausgelegt ist, Monate ohne nennenswerten Wärmeverlust zu überbrücken. Welche der drei passt, hängt davon ab, was man lösen will: Geht es nur um ein paar kalte Stunden, reicht ein Wasserspeicher, günstig und einfach genug. Soll der echte saisonale Unterschied zwischen Sommer und Winter überbrückt werden, ist nur ein Saisonspeicher groß genug, um diesen Unterschied aufzufangen, ohne unpraktikabel viel Volumen zu benötigen. Für die meisten Häuser dreht sich die Wahl daher vor allem um die Frage, wie viele Monate Überbrückung tatsächlich nötig sind.
Was braucht man dafür in der Praxis?
Das Grundprinzip ist einfach: Solarpanels liefern im Sommer Strom, dieser Strom erwärmt über eine Wärmepumpe oder ein Heizelement einen Wärmespeicher, und dieser Speicher liefert Monate später Wärme für Raumheizung und Warmwasser. Wie viel Speicher dafür nötig ist, hängt vom Wärmebedarf und dem Überschuss der Panels ab — Faktoren, die wir ausführlich in unserem Artikel über die richtige Dimensionierung eines Wärmespeichers behandeln. In der Praxis bedeutet das meist Maßarbeit, denn jedes Dach und jedes Haus hat ein anderes Überschuss- und Bedarfsmuster, abhängig von Dachausrichtung und Wärmebedarf.
Ein konkretes Beispiel
Nimm ein Haus mit einem durchschnittlichen Solardach: In den Sommermonaten liegt der Ertrag oft drei- bis viermal höher als der eigene Stromverbrauch zu diesem Zeitpunkt. Ohne Speicherung geht dieser Überschuss ins Netz, zu zunehmend ungünstigeren Konditionen, je mehr Nachbarn dasselbe tun. Im Winter ist das Bild genau umgekehrt: wenig Solarertrag, während der Wärmebedarf für Heizung und Warmwasser am höchsten ist. Einen Teil der Sommerwärme bis zum Herbst oder Winter festzuhalten, verschiebt somit einen erheblichen Teil des jährlichen Wärmebedarfs auf den Moment, in dem man ihn selbst bereits erzeugt hat.
Für wen ist das interessant?
Das ist vor allem relevant für Häuser, die vom Erdgas wegwollen oder müssen, Neubauten mit vielen Solarpanels auf dem Dach, und Situationen, in denen das Stromnetz die Nachfrage nicht mehr bewältigen kann. Je größer der Unterschied zwischen Sommerüberschuss und Winterbedarf, desto größer der Gewinn durch das Speichern von Wärme statt nur Strom. Für ein Haus mit wenigen Solarpanels und einer gut gedämmten Gebäudehülle reicht meist ein kleiner Tagesspeicher; je mehr Überschuss und je höher der winterliche Wärmebedarf, desto eher rentiert sich die saisonale Speicherung im Vergleich zur einfachen Einspeisung von mehr Solarstrom ins Netz zu einer immer niedrigeren Vergütung. Auch die Bauweise des Hauses spielt mit: Je besser die Dämmung, desto kleiner kann der Speicher ausfallen, weil weniger Wärme über den Winter verloren geht.