Sonntag, 10. Februar 2008

Jahresrückblick 2007


Ein weiteres Jahr ist um - es ist also Zeit für weitere Zahlen(spielereien). Nochmal kurz zur Erinnerung: ich hatte mit meinen Schätzungen für den Gasverbrauch der Solvis Anlage und der Simmulation von GetSolar die folgenden Werte als Verbrauch / Ertrag für meine Anlage ermittelt:
Gasverbrauch [m^3] 1913,57 Geschätzt
Solarertrag 2126,83 Kwh aus Getsolar

Die Erreichten Ergebnisse sind:
Ist 2006 2007
Gas [m^3] 2195,93 2046,54
Solar [kWh] 2023,8 2261,1
kWh/m^2*a 288,7 322,55
Einsparung 37,26% 41,53%

Die genannte Einsparung bezieht sich auf die Einsparung gegenüber meiner alten Anlage. 2006 war ein recht kalter Winter im Januar und februar - von daher ist es erklärbar, dass der reale Verbrauch über der Schätzung lag. 2007 ist recht nah an der Schätzung. Das Jahr begann zwar recht warm und sonnig, der Sommer war aber alles andere als Sonnig - und der Dezember 2007 war ca. 1.8 Grad kälter als der Dezember 2006 - zumindest laut Aufzeichnung meiner Temperaturfühlung an der Heizungsanlage.

Jetzt noch zum Bild in diesem Artikel:
Es zeigt den "realen" Anteil der Solarenergie an meinem Gesamtverbrauch. Jeder Leser möge sich sein eigenes Bild machen - meine persönliche Zusammenfassung ist:
Das Modell zusammen mit meinem Abschätzungen zum Gasverbrauch ist soooo schlecht nicht. Die progonstizierte Einsparung wird recht gut getroffen.

Dienstag, 2. Januar 2007

Warmwasserbereitung vs. Heizungsunterstützung

Das im letzten Beitrag genannte Modell zur Kostenbetrachtung kann auch verwendet werden um abzuschätzen, nach wievielen Jahren sich der Solaranteil der Anlage selber trägt.

Die Grafik zeigt die Einsparungen über die Jahre gerechnet - untergliedert nach "Ich betrachte reine Warmwasserbereitung mit Solartechnik" und "Ich betrachte zusätzlich Heizungsunterstützung". Das an anderen Stellen im Internet immer wieder genannte Prinzip "Wenn Solar - dann mit Heizungsunterstützung" läst sich aus der Grafik bestens ablesen.

Zur Eininnerung:
Der Solaranteil meiner Anlage hat ca. 3.50o EUR nach Abzug der Förderung gekostet.
Ich gehe von einer Gaspreis Steigerung von 7,25% pro Jahr aus - so wie es in den letzten 10 Jahre geschehen ist. Ich rechne auf der Kostenseite mit ein, dass die Anlage eine extra Wartung benötigt.

Unter diesen Voraussetzungen erwirtschaftet die Anlage nach 16 Jahren ihren Anschaffungspreis. Nach 20 Jahren hat sie ca. 5.500,-- EUR eingespart.

Ein paar abschliessende Worte zum Thema "lohnt sich das":
  • Mir war nebem dem Umweltgedanken die Möglichkeit, dass sich die Anlage selber tragen kann Grund genug, den Schritt in Richtung Solar zu tun - auch wenn er bei mir sehr klein ausgefallen ist (Stichwort 7m^2 und 450l).
  • Wirtschaftsfanatiker mögen anmerken, das das unter den "windigen Annahmen von 7,25% Gaspreis Steigerung" einer Rendite von etwas mehr als 2% entspricht - also sinnlos ist. Dem möchte ich entgegenhalten: Ich habe in den 20 Jahren viele Tonnen CO2 gespart - was bislang in die Betrachtung noch gar nicht eingeht.
  • Klar ist auch: Wenn der Gaspreis nicht steigt, wird sich der Solarteil rein finanziell nie rechnen.
  • Andererseits: Steigt der Gaspreis jährlich nicht um 7,25% sondern um 12% wie in den letzten beiden Jahren, dann trägt sich die Anlage schon nach 13 Jahren und die "Rendite" nach 20 Jahren beträgt fast 5%.
Ich bin also gespannt, wie die Zukunft wird - und werde Euch mit meinen Verbrauchs- und Etragsdaten auf dem Laufenden halten!

Modellierung der Einsparung

Wer bis hier konsequent das Lesen durchgehalten hat, kennt meine Überlegungen zu den Punkten
- Solaranteil am Bedarf
- Einsparung Strom durch Warmwasserverwendung
- Brennwertfaktor der neuen Anlage
- Jährliche Gaspreissteigerung von 7,25%

Für eine Abschätzung der kumulierten Einsparung über die nächsten Jahre habe ich diese Eingangsdaten verwendet, um mit Hilfe einer Tabellenkalkulation zu ermitteln, wie hoch die Einsparungen summiert über die nächsten Jahre sind. Zusätlich habe ich noch mit einbezogen, dass

  • die Solaranlage eine Warung hat, die zu der normalen, sowieso fälligen Thermenwartung dazu kommt. Dieser Anteil wird mit 20 EUR je Jahr und einer Inflationsrate von 2% angenommen.
  • der Strompreis eine Inflation von 4% hat. Das mag nach den aktuellen Diskussionen vielleicht eine eher optimistische Schätzung sein weils teurer wird - aber so sei es denn.
Ausgehend von diesen Daten ist die errechnete Einsparung der neuen Anlage nach 20 Jahren knapp 35.000 EUR, nach 25 Jahren 54.000 EUR.

Dazu eine kleine Randbemerkung:
Meine Abschätzung sagt, dass die neue Anlage gegenüber der alten 45% einspart. Mit den Zahlen von oben gebe ich in den nächsten 25 Jahren auch nochmal mindestens soviel Geld für die Heizung aus.
Daher der Hinweis an alle Häuslebauer: Ich würde über ein Passivhaus nachdenken oder wenigstens maximal Geld in die Hausdämmung investieren!
Renovierer: Ich würde bei der Hausämmung / -sanierung über Heizkörper mit niedriger VL Temperatur Nachdenken! Das erhöt den solaren Beckungsbeitrag einer Solaranlage!

Bis hierhin ist mir klargeworden: die neue Anlage wird in Zukunft viel Geld sparen.
Der Frage "Kann sich der Solarteil alleine tragen" gehe ich im nächsten Artikel nach.

Vergleich Schätzung - Realität (2006)

Die spannende Frage für das Jahr 2006 war natürlich:
Ist die Schätzung aus dem letzten Artikel gut oder schlecht?

Das Bild zeigt die monatlichen Abweichungen meiner Schätzung zum realen Verbrauch. Baklen oberhalb der Null-Linie zeigen einen Mehrverbrauch gegenüber der Schätzung, Balken unterhalb der Linie einen Minderverbrauch.
Die monatliche Verteilung habe ich abgeschätzt durch die %-Zahlen, die mir mein Gasversorger für das Jahr 2004 zur Verfüging gestellt hat - also Zahlen die angeben "Wieviel % vom Jahresverbrauch fielen auf welchen Monat". Das Jahr 2004 war vielleicht kein ideales mittleres Jahr - aber das Jahr 2005 war es noch viel weniger - denn es began mit einem sehr kalten, langen Winter.

Der Vergleich zwischen Schätzung und Realität sagt:
Alter Gasverbrauch: 3.500 m^3
Geschätzt: 1.900 m^3
Ist in 2006: 2226 m^3
Ist Einsparung in EUR: 605 (Gas) + 27,44 (Strom) = 632,44
Modellierte Einsparung: 800 EUR
Delta: 170 EUR

Zur Erklärung der Diskrepanz mag der kalte Jahresbegin beitragen:
Nach Auskunft meines Gasversorgers, wurde in seinem Einzugsgebiet im Q1 2006 ca. 15 - 20% mehr Gas abgenommen als im Jahr 2005 - wegen des besagten kalten Winters. Ich habe bezogen auf das Jahr ca. 20% mehr Verbraucht als geschätzt.

Daher gibt es zwei Möglichkeiten:
1. Meine Schätzung war gut und es liegt am kalten Winter.
2. Meine Schätzung war schlecht und muss überarbeitet werden.

Ich denke, diese Antwort zu finden wird noch ein paar Jahre Beobachtung der Anlage benötigen.

Noch ein Hinweis zur Grafik:
Die Sommermonate sind unter Null weil meine Schätzung den Gasverbrauch über das Jahr verteilt - ohne Berücksichtigung der Sommermonate und der Tatsache dass hier die Warmwasserbereitung ohne Gas funktioniert. Daher sind auch September und Oktober gut zu erkennen: Hier wird zwar schon wieder geheizt - aber die Solare Heizungsunterstützung führt zu erkennbaren Einsparungen an Gas.

Und noch ein Hinweis zu den Modellrechnungen mit GetSolar:
Modellierter Solarertrag: 2.125 kWh
Ist Solarertrag: 2.024 kWh
Könnte Zufall sein - aber das ist finde ich eine bemerkenswerte Übereinstimmung. Auch diese Zahlen werde ich in Zukunft im Auge behalten.

Schätzung des Verbrauchs

Ich fange diesen Artikel an, wie ein "Columbo Krimi" - ich nehme das Ergebnis vorweg:

Meine Schätzung des zukünftigen Gasverbrauchs hat ergeben, dass ich eine Gas Einsparung in der Grössenordung von ca. 45% erwarte. Das entspricht bei den Preisen von 2006 einer Summe von 806,-- EUR. Zusammen mit dem Stromspareffekt von Waschmaschine und Geschrirrspüler macht das in Summe 834,-- EUR. Eine satte Stange Geld. Natürlich ging das nicht alles auf Kosten der Sonne sondern ist die Kombination aus Brennwerttechnik, Solarthermie und besserer Regelung.

Zu den Details:
Eine einfache Tabellenkalkulation reicht aus, um Einsparungen für mehrere Jahre abzuschätzen. Um die Einsparung für das erste Jahr abzuschätzen, reicht ein einfacher Taschenrechner. Eingangswerte für die Schätzung habe ich aus meinen hier emittelten "alten" Verbrauchsdaten erhalten. Um den Solar Effekt der Heizungsanlage zu berücksichtigen, habe ich einfache Modellrechnungen mit dem Programm GetSolar durchgeführt. Solche einfachen Simmulationen sind auch mit der "Demo Version" des Programms möglich.

Damit waren die detailierten Daten:
  • Heizungsbedarf: 1.845 m^3 Gas
    Hierfür war die Grundlage der alte Gasverbrauch x 0,75. Ich gehe davon aus, dass alleine der Brennwerteffekt des neuen Gasbrenners zusammen mit der besseren Regelung der Heizkreise eine Einsparung von 25% bringt. Auch ist das die Erweiterung der Aussage "Ein neuer Brenner bringt ihnen mindestens 25%" - was ich von allen Heizungsbauern die mir angebote gemacht haben, zu Ohren bekommen habe.
  • Der o.g. Heizbedarf wird um 4,2% gesenkt.
    Das ist das Ergebnis der GetSolar Simmulation meiner Anlage. Es sei an die Aussage "Kleinvieh macht auch Mist" erinnert. Mit 7m^2 und 450 l sind keine Wunder zu erwarten - aber 4,2% ist mehr als nichts.
  • Gas für den Warmwasserbedarf: 310 m^3
    Das entspricht der Rechnung 365 Tage x 0,8 m^3. Die 0,8 konnte ich während des Aufbaus der Anlage ermitteln. Der Kollektor wurde eine Woche später angeschlossen so dass ich eine Woche lang die Warmwasserverbräuche der Anlage ermitteln konnte. Übrigens entspricht diese Zahl auch eher dem vorher genannten "Durchschnittswert der 4-köpfigen Familie". Wir sind zu zweit - daher ist es bei und gut die Hälfte dieses Statistik Wertes.
  • Solarer Deckungsanteil für Warmwasser: 60%
    Diese Zahl sagt, dass von den oben genannten 310 m^3 etwa 60% durch die Solarkollektoren geliefert werden. Auch dies ist ein "Daumenwert" der von vielen Stellen genannt wird.
Damit ergibt sich für die Abschätzung des neuen Verbrauchs:

Neu = (1845 - 4,2%) + (310 - 60%)
= (1845 - 77,5) + (310 - 186)
= 1891,5 m^3

Verglichen mit den 3.500 m^3 Gas, die die alte Anlage verbraucht hat, ergibt sich damit die Einsparung von ca. 45%.

Hier wird auch deutlich:
Die Summe der Solaranteile (= 263 m^3 Gas) enstpricht bei meiner Anlage ca. 12% meines Bedarfs. In anderen Worten: für 12% meines Bedarfs and Heizung und Warmwasser verbrenne ich kein Gas mehr - das kommt von der Sonne!

Und noch eine Anmerkung zum Thema "x Liter Haus":
Nach dieser Abschätzung hat sich mein Haus aus dem Jahr 1983 mit der neuen Anlage zu einem 9,5 Liter Haus gewandelt.

Kosten der Solaranlage

Nun Zur spannenden Frage: "Was hat der Spaß gekostet?"

Bevor ich auf die Kosten für den Solaranteil komme nochmal zur Erinnerung: Eine bestehende, alte Anlage musste ersetzt werden. Diese versorgt 2 Heizkreise: einen Kreis mit Radiatoren und einen Fussbodenkreis. Und hier hat das Problem einer Fussbodenheizung aus den 80er Jahren zugeschlagen: Die Heizungsrohre sind nicht Gasdiffuisonsdicht. D.h. durch den permanenten Sauerstoffeintrag in den Fussbodenkreis gammeln die Heizkörper von innen langsam durch. Daher war eine vorgabe für die neue Anlage: hydrualische Entkopplung der beiden Heizkreise über einen Wärmetauscher für den Fussbodenkreis. Das alleine macht das leben schon mal deutlich teurer als ein "einfacher Brennertausch" alt gegen neu mit Brennwert.

Daneben möchte ich an diesen Artikel erinnern: eine anständig geregelte Zirkulationspumpe sollte her. (Nachtabsenkuns)Steuerung für beide Heizkreise unabhängig voneinander war auch ein muss.

Nehme ich diese Summe der Anforderungen und vergleiche die verschiedenen Angebote für verschiedene Anlagen mit der Installation eines SolvisMax mit Solaranteil, komme ich auf einen Mehrpreis von ca. 4.500 Euro für den Solarteil. Nach Abzug der Fördermittel blieben zum damaligen Zeitpunkt (09/2005) also Kosten von 3.500 EUR für den Solarteil der neuen Anlage übrig.

Damit ist die Katze aus dem Sack - und wir können uns langsam der Frage "Rechnet sich das?" widmen.

Entscheidung für ein System

Hier nochmal die Zusammenfassung meiner "Wunschkomponenten" für eine Solaruntertützte Heizungsanlage wie ich sie in den letzten Artikeln beschrieben habe:
  • Im Keller wird ein Speicher stehen. Dieser wird entweder über den Solarkollektor aufgeheitzt oder wenn keine Sonne scheint durch einen Gasbrenner mit Brennwerttechnik. Der Speicher wird 450 l Volumen haben.
  • Die Solaranlage wird nach der Low-Flow Technik ausgelegt. Dadurch kann ich die Leitung mit minimalem Aufwand durch den Schornstein vom Dach in den Keller führen.
  • Zur Warmwasserbereitung wird eine Frischwasserstation eingesetzt
  • Auf das Dach kommen 7 m^2 Flachkollektoren
Die Summe der Anforderungen sowie das Studium unzähliger Testberichte hat mich zum Hersteller Solvis aus Braunschweig geführt. Deren integriertes System SolvisMax bietet auf wenig Raum viel Leistung. Und eine längere Beschäftigung mit dem Thema hat mich zu der Überzeugung gebracht hierin das für mich optimale System zu finden.

Interessant in dem Zusammenhang ist ein durchgeführter Vergleichstest einer Schwedischen Universität. Verschiedene Speichersysteme wurden mit gleichen Kollektoren einem Test unterzogen. Es wurde der "Solare Deckungsgrad" für Warmwasserbereitung duch Solarenergie gemessen. Das Speicherprinzip von Solvis schneidet hier mit Abstand am besten ab.

Noch ein Wort zu den 7m^2 Kollektorfläche und den 450 l Speichervolumen:
Diese Zahlen mögen ein wenig klein scheinen - verglichen mit einer Wohnfläche von 186 m^2. Es gab jedoch hier bauliche Gründe, die ein "mehr" nicht erlaubt haben:
  • Mein Dach ist von 2 Gauben belegt. Mehr Quadratmeter wären nicht mehr optimal von der Sonne beschienen sondern verschattet gewesen.
  • Leider hat der Architekt unseres Hauses die Kellertür als "nicht Standard" geplant. Diese Tür liess nur Platz für einen 450 l Tank. Die nächst grössere Variante hätte ein Entfernen und Vergössern der Kellertür mit sich gebarcht. Das habe ich aus Aufwandsgründen abgeleht.
Von daher ist meine Anlage in Summe eine eher kleine Anlage unter der Überschrift "Heizungsunterstützung". Sie ist ein Kompromiss, installiert mit möglichst wenig Aufwand für zusätzliche Baumaßnahmen. Aber auch hier gilt zumindest für mich wieder der Spruch "Kleinvieh macht auch Mist". Das auch mit 450 Litern Heizungsunterstützung zu machen sind, werde ich in zukünftigen Artikeln zeigen - die Fussbodenheizung läuft längere Zeit, ohne dass der Brenner anspringt. Es ist nicht viel - aber es ist mehr als nix.