Wärmepumpen und Solaranlagen passen sehr gut zusammenpassen. Wenn Ihr Haushalt mit einer Kombination aus Photovoltaik und Wärmepumpe ausgestattet ist, sind Sie unabhängig von öffentlichen Energieversorgern und somit vor steigenden Energiepreisen besser geschützt. Durch den Mix von Wärmepumpe und PV-System ist es bereits heute möglich, Strom, Heizwärme und Warmwasser eigenständig zu erzeugen und den Eigenverbrauchsanteil zu erhöhen. Das ist vor allem bei der aktuellen Einspeisevergütung sinnvoll und kann Ihre laufenden Kosten weiter senken.
Ein Problem besteht jedoch: Photovoltaik produziert im Winter weniger Strom – genau dann, wenn die Wärmepumpe am stärksten benötigt wird. Viele Personen fragen sich deswegen, ob es sinnvoll ist, trotz dieses Problems auf eine Kombination aus Solaranlage und Wärmepumpe zu setzen. In diesem Artikel erfahren Sie alles, was es über die Kombination von Photovoltaik und Wärmepumpen zu wissen gilt.
Eine Wärmepumpe nutzt einen Kreislauf, der gespeicherte Energie aus der Umwelt, zum Beispiel in der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser, in Heizwärme umwandelt. Dieser Prozess startet, wenn das Kältemittel auf eine Wärmequelle trifft und mit der Zeit in Dampf übergeht. Dieses Kältemittel kann anders als Wasser bereits bei sehr niedrigen Temperaturen verdampfen (teilweise sogar schon bei -20 Grad Celsius).
Ein Verdichter, der elektrische Energie benötigt, erhöht den Druck und damit auch die Temperatur des Kältemittels. Je stärker der Dampf zusammengedrückt wird, desto heißer wird er. Anschließend gibt der kondensierte Dampf seine Temperatur an das Heizungswasser ab und erwärmt dieses. Nachdem das Kältemittel durch ein Expansionsventil abgekühlt wurde, nimmt es seinen Ausgangszustand erneut ein und der Prozess beginnt von vorne.
Bei den aktuellen Einspeisevergütungen lohnt es sich nicht wirklich, selbstproduzierte Energie von der PV-Anlage auf dem eigenen Dach ins Netz einzuspeisen. Deswegen ist es derzeit sinnvoller, den Strom selbst zu verbrauchen. Um den Selbstverbrauch des eigenen Solarstroms zu erhöhen, kann eine Wärmepumpe von großer Bedeutung sein und Ihnen helfen, dieses Ziel zu erreichen.
Diese nutzt den durch die PV-Anlage erzeugten Solarstrom, um Wärmeenergie zu erzeugen, welche dann in Form von warmem Wasser oder Heizungswärme an das Haus weitergegeben wird. Das ist in den Sommermonaten problemlos umsetzbar, da die PV-Anlage aufgrund der vielen Sonnenstunden sehr viel Strom produziert.
Das Ganze hat jedoch einen Haken – und zwar im Winter. In den Monaten, wo die Sonne früher untergeht als im Sommer, erzeugt die PV-Anlage weniger Strom. Zu dieser Jahreszeit ist es gerechtfertigt, sich zu fragen, ob es sich überhaupt lohnt, eine Wärmepumpe mit einem Photovoltaik-System zu kombinieren.
Tatsächlich lohnt es sich jedoch das ganze Jahr über. Im Detail bedeutet das: Die Einspeisung von selbst erzeugtem Strom in das Stromnetz erzielt lediglich eine Rendite von 6 bis etwa 9 Cent pro Kilowattstunde, während der Bezug von Hausstrom etwa 30 Cent pro Kilowattstunde kostet. Sie sparen also deutlich. Es ist jedoch wichtig, eine hohe Effizienz zu gewährleisten.
Wichtig ist, seine Solaranlage so effizient wie möglich zu positionieren. Denn je höher der Ertrag, desto besser kann die Photovoltaik die Wärmepumpe im Winter versorgen. Daher sollten folgende Punkte immer berücksichtigt werden:
Beachten Sie diese Punkte, ergänzen sich Wärmepumpe und Photovoltaik optimal: Solarzellen stellen günstige Energie für die Wärmepumpe bereit und steigern gleichzeitig die Eigenverbrauchsquote.
Generell gilt: Je höher der Wärmebedarf ist, desto schneller werden sich die Investitionskosten für eine PV-Anlage und ein Energiemanagement-System amortisieren.
Ein kleines Problem könnten jedoch die hohen Investitionskosten sein. Um dem entgegenzuwirken, gibt es jedoch einige Förderungen und günstige Kredite. Auch kann es zu einem Wegfall der Mehrwertsteuer kommen.
Die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) bietet eine Förderung für Wärmepumpen, jedoch nicht für PV-Anlagen, an. Eine separate Unterstützung in Form von günstigen Krediten kann über das Programm 270 der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) beansprucht werden.
| Achtung: Der Antrag auf Förderung muss zwingend vor Beginn der Maßnahmen beantragt werden. |
Bei Altbauten können 35 Prozent, in manchen Fällen sogar 45 Prozent, der förderfähigen Kosten für die Wärmepumpe bezuschusst werden. Neubauten erfahren nur einen Zuschuss, wenn der Effizienzhaus-Standard erreicht wird.
Die Kosten für eine Wärmepumpe sind abhängig von verschiedenen Faktoren. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe befindet sich schnell im fünfstelligen Bereich. Eine hocheffiziente Erd- oder Grundwasserwärmepumpe, die eine aufwendige Erschließung der Wärmequelle erfordert, kann mehr als 20.000 € kosten.
Der Preis für ein modernes Heizsystem, das sowohl eine Wärmepumpe als auch eine Photovoltaikanlage und eventuell einen Stromspeicher beinhaltet, kann sich aufgrund der gewünschten Komponenten auf 25.000 bis 45.000 € belaufen. Je nach Größe und Modell jedoch auch weit mehr.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen so zu kombinieren, dass alle Vorteile effizient ausgenutzt und nur dann Geräte mit hohem Verbrauch mit Strom versorgt werden, wenn es sinnvoll ist. Wie sieht so ein System aus? In den nachfolgenden Absätzen finden Sie einen kurzen Einblick, wie Sie sich die Zukunft schon heute in Ihr Haus holen können.
Über SG-Ready kann eine Schwellwert-basierte Verbindung zwischen einer PV-Anlage und einer Wärmepumpe hergestellt werden. SG steht dabei für Smart Grid, ein intelligentes Stromnetz. Immer wenn die PV-Anlage mehr Strom produziert als gerade benötigt wird, erhält die Wärmepumpe ein Signal.
Dieses Signal kann entweder vom Wechselrichter oder einem Smart-Meter, also einem intelligenten Stromzähler, ausgesendet werden. Dadurch kann die Wärmepumpe den eigenen produzierten Solarstrom nutzen und als Wärme speichern.
Es ist möglich, durch ein intelligentes Energiemanagement oder eine Hausautomatisierung die PV-Anlage und die Wärmepumpe zu steuern. Diese Vorgehensweise ist allerdings aufwändig und erfordert eine entsprechende Infrastruktur im Haus.
Mithilfe einer Software wird die Nutzung des Solarstroms der jeweiligen Tageszeit und dem verfügbaren Solarstrom angepasst, um den Stromverbrauch bestmöglich durch Energie aus der PV-Anlage und nicht aus dem Netz zu decken.
Dies kann entweder durch Automatisierung oder manuell über eine App erfolgen. Intelligente Systeme können zudem weitere Geräte aktivieren, wenn keine Verbrauchsspitzen zu erwarten sind. So ist auch das intelligente Laden eines Elektrofahrzeugs möglich.
Schritt 1: Versorgung im Haus durch Solarstrom. Hier wird die Wärmepumpe und Haushaltsgeräte betrieben. Auch ein Elektrofahrzeug kann geladen werden, falls ausreichend Solarstrom vorhanden ist.
Schritt 2: Im Anschluss speichert die Anlage überschüssigen Solarstrom in einem Stromspeicher.
Schritt 3: Ist der Stromspeicher bereits gefüllt, wird der Solarstrom als thermische Energie im Wasserspeicher gespeichert. Dadurch wird das Brauchwasser zum thermischen Speicher.
Schritt 4: Gibt es nun immer noch überschüssigen Solarstrom, so wird er im letzten Schritt ins Netz eingespeist
Es gibt zwei Pumpenarten, die sich für die Kombination mit einer Photovoltaikanlage eignen. Deren Vor- und Nachteile haben wir hier für Sie aufgelistet:
| Pumpenart | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
| Brauchwasserwärmepumpe | + Einfach zu installieren + Verhältnismäßig günstig + Wärmespeicherung im Wassertank | – Keine Heizwärme |
| Reguläre Wärmepumpe (Luft-, Erd- oder Grundwasserwärme) | + Bereitstellung von Heizwärme, Raumkühlung und Warmwasser + Höherer Eigenstrombedarf und damit höhere Ersparnis bei einer Kombination mit PV-Anlage | – Ggf. ist eine ausgefeiltere Steuerung der PV-Anlage für einen effizienten Betrieb notwendig |
Was bedeutet diese Tabelle nun für Sie? Sie müssen sich zunächst im Klaren sein, was Sie genau brauchen. Möchten Sie, dass mit der Pumpe auch geheizt werden kann? Dann sollten Sie nicht auf eine Bauchwasserwärmepumpe zurückgreifen, sondern auf eine reguläre Wärmepumpe.
Allerdings sind der Aufwand und die Kosten für eine solche Pumpenart höher. Im Umkehrschluss haben Sie jedoch Heizwärme, Raumkühlung und Warmwasser in einem. Zudem ist der Eigenstrombedarf höher, wenn Sie die reguläre Wärmepumpe mit einer PV-Anlage kombinieren.
Welche Art für Sie am sinnvollsten ist, entscheiden Sie am besten mit Experten wie uns an Ihrer Seite. Nehmen Sie noch heute Kontakt zu uns auf.
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