Im vergangenen Jahr hat sich im Hirschen Wald einiges getan. Unter anderem ist neu das Dach des Zimmertrackts auf beiden Seiten schwarz. Wir haben eine Fläche von 20m2 mit Solarthermie und eine weitere von 110m2 mit Photovoltaik versehen. Die Solarthermie produziert Wärme für Warmwasser und Heizung, während Photovoltaik Strom produziert. Die Wärme speichern wir in Form von warmem Wasser in unserem grossen Pufferspeicher. Den Strom nutzen wir nach Möglichkeit für unsere Infrastruktur, Geräte & Licht. Wir speichern ihn aber nicht, sondern verbrauchen ihn zuerst für unsere Geräte und dann für den Heizstab zur Warmwasserproduktion. Den überschüssigen Strom speisen wir ins Stromnetz der SAK ein. Wenn das Solardach nicht genügend Wärme für Warmwasser und Heizung produzieren kann, springt die bestehende Ölheizung an.
Das Solardach ist seit Ende Juni 2022 voll in Betrieb. Im Sommer hat es in etwa die Energie produziert, wie wir selbst gebraucht haben. Im Herbst war es noch etwa die Hälfte und im Winter wird der Anteil kleiner sein, da der Heizbedarf hoch sein wird.
Unser langfristiges Ziel ist, das wir die Energie, die wir selber benötigen, selber produzieren können. Autarkie, d.h. jederzeit eigene Energie zu haben, ist nicht unser Ziel.

Etwas technischer und detaillierter:
Unser Energieverbrauch für das ganze Jahr beträgt in etwa 120 MWh oder 120’000 kWh gemäss GEAK-Bericht. Davon sind rund 20 MWh für die Warmwasser-Produktion, 20 MWh für Strom und 80 MWh für die Heizung. Im nächsten Juli werden wir genauere Angaben zum Jahresverbrauch haben.
Der Stromverbrauch liegt zwischen 50 und 100 kWh pro Tag, je nachdem wieviel Betrieb herrscht und Geräte wie Geschirrspüler, Fritteuse, Steamer, etc. in Betrieb sind. Ausserhalb der Öffnungszeiten beträgt der Stromverbrauch rund 2kW, und wird hauptsächlich für die Kühlgeräte benötigt. Das sind 48kWh pro Tag. Der Stromverbrauch ist im Winter wie im Sommer in etwa gleich. An Spitzentagen wie zum Beispiel am 8. Juli 2022 erreichen wir eine Stromproduktion von über 110 kWh zwischen 8 und 20 Uhr. In den Monaten Juli und August haben wir gleichviel Strom produziert, wie wir verbraucht haben. Die Sonne scheint leider nicht immer, wenn wir Strom benötigen, daher haben wir überschüssigen Strom abgegeben und zusätzlich benötigten Strom bezogen. Den Einsatz einer Batterie haben wir geprüft und verworfen, da sich diese auch bei steigenden Stromkosten nicht rechnen würde. Die Batterie müsste einen Tagesbedarf also in etwa 50kWh speichern können, was rund CHF 50’000 kosten würde.

Das Dach des Zimmertrackts ist mit 110m2 Photovoltaik-Modulen belegt. Diese grosse Fläche konnten wir nur dank kleinerer Solarmodule maximal ausnutzen. Insgesamt sind es 334 Solarmodule Match Slate (100cm breit und 38cm hoch), die anstelle von Ziegeln verlegt wurden. Um die Fläche homogen zu gestalten, haben wir die Restflächen mit schwarzen Aluminiumverbundplatten belegt. Uns war auch der optische Aspekt der Dachgestaltung wichtig. Diese Module produzieren gleichviel Strom pro m2 wie Standardmodule.. Dachgauben, Bäume und Hausteile werfen Schatten auf die Module und reduzieren die Leistung sehr stark. Unser Solarteur Streule & Alder hat uns das System von Solaredge empfohlen und installiert. Jeweils zwei bis vier Module hängen an einem Leistungsoptimierer. Dieser passt die Ausgangsleistung an und reduziert so den Einfluss von Verschattung auf die Gesamtproduktion. Dank dem Solaredge-System sehen wir, welche Module wieviel Strom produzieren. Überraschenderweise produziert die Nordwestseite des Daches auch viel Strom – vor allem in den Vorabendstunden.

Auf der Südostseite haben wir zudem einen 20m2 Flachkollektor für Solarthermie von Winkler Solar montiert. Wir benötigen viel Energie für Warmwasser und Heizung. Warmwasser brauchen wir das ganze Jahr über. Der Kollektor liefert Wärme, die wir in unserem grossem Solartank speichern können. Die 20m2 Solarthermie liefern pro m2 doppelt so viel Energie wie die Photovoltaikmodule und sind somit effizienter.
Gegenüberstellung Photovoltaik vs. Solarthermie von Juli 2022 bis Dezember 2022
Technologie | Fläche | Produktion | Produktion pro m2 |
Photovoltaik | 110m2 | 7800 kWh | 70 kWh |
Solarthermie | 20m2 | 2600 kWh | 130 kWh |
Total | 130m2 | 10’400 kWh |
Der 4740 Liter Solartank ist Pufferspeicher, Schichtenspeicher und Warmwasserboiler. Er dient als Verteilzentrale und Wärmespeicher und fasst eine Kapazität von 300 kWh. Er liefert Wärme für den Niedertemperatur-Heizkreislauf der Bodenheizung, zwei Heizkreisläufe für Radiatoren und einen Heizkreislauf für die Lüftung und das Warmwasser. Das Wasser im Solartank wird erwärmt durch die Solarthermie, die Ölheizung und den bis zu 6kW produzierenden Heizstab, der den Stromüberschuss der Photovoltaik-Module in Wärme umwandelt. Da es sich um einen Schichtenspeicher handelt, kann es sein, dass der Tank im unteren Bereich nur 30 Grad aufweist, während er oben 60 Grad erreicht. Die Solarthermie beginnt mit der Wärmeproduktion, sobald der Kollektor wärmer als eine „Schicht“ des Solarspeichers wird. Dank des grossen Pufferspeichers oder Solartanks nutzen wir die Ölheizung insgesamt weniger und sparen dadurch Heizöl.

In den letzten Monaten konnten wir genau verfolgen, wie die Energieproduktion und die Nutzung in unserem Haus aussieht. Wir konnten auch Massnahmen treffen, um diese zu optimieren. Weitere Schritte, um ein effizientes und möglichst autonomes Energiekonzept umzusetzen, sind bereits schon in Planung.
Bruno Pedro Mettler