Impulsberatung Solar (Dienstleistung - Freibad)

Im Rahmen einer durch die KEAN geförderten Impulsberatung Solar durfte ich die Prüfung der Solarnutzung eines Schwimmbads übernehmen. Das Freibad hatte bereits eine solare Nutzung installiert und auch schon in eine Wärmepumpenanlage investiert.

Ausgangssituation

Intuitiv denkt fast jeder sofort an eine thermische Nutzung der solaren Einstrahlung zur Unterstützung der Wassererwärmung. Im betrachteten Freibad waren sogar zwei Anlagen installiert, zum Einen einen modernen Flachkollektor, aber auch einen reinen Absorber in Form von schwarzen Kunststoffröhren. Der Absorber wurde jedoch bereits vor einer geraumen Zeit außer Betrieb genommen. Die Untersuchung konzentrierte sich letztlich nur auf eine elektrische Nutzung, da das Freibad im Wesentlichen durch eine große Wärmepumpenanlage betrieben wird. Zu Saisonbeginn unterstützt noch eine Gaskesselanlage, da das gesamte Wasser innerhalb kurzer Zeit auf Badetemperatur gebracht werden muss und dies in den letzten Jahren durch die Wärmepumpe nicht realisiert werden konnte. Die folgende Grafik zeigt den aktuellen Strombezug als Spektralanalyse (oben) sowie bei Installation einer PV-Anlage (unten).

Aufteilung Energiemengen nach Anlagengruppen der Organisation im Referenzjahr

Einsparung

Im Rahmen der Analyse wurde geprüft, wie groß die PV-Anlage sein sollte, um den größtmöglichen Anteil der solaren Energie selbst zu nutzen, damit die Anlage einen möglichst geringen Anteil einspeist und sich so ein geringerer Solarpreis ergäbe. Wie die Spektralanalysen zeigen, muss das Freibad in zwei Zeitabschnitte unterteilt werden: Den eigentlichen Betriebszeitraum (April/Mai - September) sowie den restlichen Zeitraum (Oktober - März), dem kein Badebetrieb stattfindet, sondern lediglich Wartung, Instandhaltung und dann beginnend mit März/April die Vorbereitung der neuen Badesaison. Die Dimensionierung der Anlage sollte sich auf den Badebetrieb konzentrieren und es zeigt sich, dass hier eine nahezu 100%-ige Nutzung der solaren Einstrahlung ergeben kann. Außerhalb der Saison wird wegen fehlender Stromabnehmer der Großteil der solaren Energie ins öffentliche Netz eingespeist. Eine Prüfung einer Speicherlösung wurde nicht durchgeführt. Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich zwischen Energiebezug aus dem öffentlichen Netz aus dem Jahr 2017 und der solaren Einstrahlung aus dem Jahr 2015, basierend auf realen Daten der NASA für den Standort des Freibads.

Lastganganalyse Strom im Referenzjahr

Interpretation der Analyse

Wie sich in den Gesprächen während und nach der Beratung gezeigt hat, sollte in der Planungsphase der Wärmepumpen ebenfalls schon eine PV-Anlage installiert werden. Dies wurde jedoch - aus nicht mehr bekannten Gründen - unterlassen bzw. abgebrochen. Dies führte historisch zu einem Anstieg des Strombedarfs und damit einhergehend zu einem Anstieg der Betriebskosten des Freibads. Die Installation der Wärmepumpe im Freibad ist daher als Einzelprojekt eher kritisch zu sehen, da es weder ökonomisch, noch ökologisch sinnvoll war/ist. Für die aktuelle Situation ergeben sich daher zwei mögliche Szenarien für die Zukunft:

  1. PV-Anlage: Um den Strombezug aus dem öffentlichen Netz während der Saison zu minimieren, wird auf allen möglichen Dachflächen eine PV-Anlage installiert, um so die ökologische Sinnhaftigkeit der Wärmepumpe voll auszunutzen.

  2. Rückkehr zu Gasversorgung und Solarthermie: Was im ersten Moment ggf. merkwürdig klingt, hat einen handfesten Hintergrund: Das Freibad ist auf einen Gaskessel angewiesen, und zwar für den Zeitraum der Inbetriebnahme. Aus zeitlichen Gründen bleibt dem Betreiber des Freibads nur ein kleines Zeitfenster für die Reinigung und Reparatur des Wasserbeckens, gefolgt von einer Befüllung mit und Erwärmung des Badewassers. Die vollständige Aufwärmung des Badewassers bis zum Saisonbeginn ist ohne Unterstützung des Heizkessels jedoch nicht möglich, so dass der Kessel nicht abgeschafft werden kann. Es besteht daher die Möglichkeit voll zum Gaskessel zurückzukehren und diesen mit einer solarthermischen Anlage zu unterstützen. Um den finanziellen Verlust der Wärmepumpe in Grenzen zu halten, müsste hierbei geschaut werden, ob die Anlage andernorts eingesetzt oder anders veräußert werden kann (es gibt hier durchaus einen Markt für gebrauchte Wärmepumpen).

Leider ist der Planungsprozess, der letztlich zur Installation der Wärmepumpe geführt hat, nicht optimal gelaufen, so dass der Betreiber eine Verschlechterung der ökonomischen (und ökologischen) Situation erfahren hat. Beide vorgestellten Varianten sollten von einem Planungsbüro noch einmal mit konkreten Preisen und Simulationen geprüft werden.

kostenlose Impulsberatung Solar

Ziel der Impulsberatungen ist, dem KMU den Einstieg in die Nutzung der Solarenergie zu erleichtern. Damit sollen niedersächsische Unternehmen den Energiebezug aus dem öffentlichen Netz und damit einhergehend die Energiekosten reduzieren. Bis Ende 2019 bestand die Möglichkeit, dass auch kommunale Einrichtungen die Beratung in Anspruch nehmen konnten.

kostenlose Impulsberatung Solar

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