Was wäre, wenn Ihr eigenes Haus nicht nur Strom erzeugen, sondern gleichzeitig einen Teil seiner benötigten Wärme selbst bereitstellen könnte? Genau hier kommt die Kombination aus Wärmepumpe mit Photovoltaik ins Spiel.
Die Idee dahinter ist einfach: Die Photovoltaikanlage erzeugt auf dem Dach Solarstrom, während die Wärmepumpe diesen Strom unter anderem für Heizung und Warmwasser nutzen kann. So werden zwei moderne Technologien miteinander verbunden und das eigene Zuhause kann unabhängiger von extern eingekaufter Energie werden.
Doch wie gut funktioniert dieses Zusammenspiel wirklich? Kann die Photovoltaikanlage die Wärmepumpe vollständig mit Strom versorgen? Und wann lohnt sich die Kombination besonders?
Inhaltsverzeichnis
- Warum Wärmepumpe und Photovoltaik so gut zusammenpassen
- So funktioniert das Traum-Duo
- Wie viel Solarstrom benötigt eine Wärmepumpe?
- Kann die PV-Anlage die Wärmepumpe komplett versorgen?
- Eigenverbrauch mit intelligenter Steuerung erhöhen
- Batteriespeicher oder Wärmespeicher?
- Besonders interessant: Warmwasser mit Solarstrom
- Was kostet die Kombination?
- Für wen lohnt sich eine Wärmepumpe mit Photovoltaik?
- Die häufigsten Fehler
- Fazit
Warum Wärmepumpe und Photovoltaik so gut zusammenpassen
Auf den ersten Blick scheint die Kombination fast selbstverständlich.
Die Photovoltaikanlage produziert Strom aus Sonnenlicht. Die Wärmepumpe benötigt Strom, um Umweltwärme für das Gebäude nutzbar zu machen.
Damit ergänzen sich beide Systeme.
Vereinfacht sieht das Prinzip so aus:
Sonne → Photovoltaikanlage → Solarstrom → Wärmepumpe → Wärme
Die Wärmepumpe nutzt dabei nicht nur den erzeugten Strom. Sie entzieht der Umgebung zusätzlich Wärmeenergie und macht diese für Heizung und Warmwasser nutzbar.
Das macht die Kombination besonders interessant für Hausbesitzer, die ihren Eigenverbrauch erhöhen und ihre Abhängigkeit vom Stromnetz reduzieren möchten.
Wärmepumpe mit Photovoltaik: So funktioniert das Traum-Duo
Eine Photovoltaikanlage erzeugt elektrische Energie, sobald Sonnenlicht auf die Solarmodule trifft.
Dieser Strom kann zunächst im eigenen Haushalt verwendet werden.
Wenn die Wärmepumpe gerade Wärme erzeugt, kann der Solarstrom unter geeigneten Bedingungen direkt für ihren Betrieb eingesetzt werden.
Das ist besonders interessant, weil dadurch weniger Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss.
Allerdings gibt es einen wichtigen Punkt:
Die Stromproduktion der Photovoltaikanlage und der Wärmebedarf der Wärmepumpe fallen nicht immer zur gleichen Zeit an.
Im Sommer produziert die PV-Anlage besonders viel Strom, während der Heizbedarf meist gering ist.
Im Winter benötigt die Wärmepumpe dagegen besonders viel Energie, während die Solarstromproduktion aufgrund kürzerer Tage und geringerer Sonneneinstrahlung niedriger ausfällt.
Deshalb sollte man nicht davon ausgehen, dass eine Photovoltaikanlage die Wärmepumpe automatisch das ganze Jahr über vollständig mit eigenem Strom versorgt.
Wie viel Solarstrom benötigt eine Wärmepumpe?
Das lässt sich nicht mit einer einzigen Zahl beantworten.
Der Stromverbrauch hängt unter anderem ab von:
- Größe und Zustand des Gebäudes
- Heizwärmebedarf
- Warmwasserverbrauch
- Effizienz der Wärmepumpe
- Vorlauftemperatur
- gewünschter Raumtemperatur
- klimatischen Bedingungen
- Nutzung des Gebäudes
Ein gut gedämmtes Haus kann deutlich weniger Energie benötigen als ein unsanierter Altbau.
Auch die Art der Wärmepumpe spielt eine Rolle.
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt beispielsweise die Außenluft als Wärmequelle. Ihre Effizienz verändert sich mit den Betriebsbedingungen und damit auch der benötigte Strom.
Deshalb sollte die benötigte PV-Leistung immer gemeinsam mit dem tatsächlichen Energiebedarf des Hauses betrachtet werden.
Kann die PV-Anlage die Wärmepumpe komplett versorgen?
Das ist einer der größten Irrtümer rund um das Thema.
Eine Photovoltaikanlage kann den Strombedarf einer Wärmepumpe unterstützen, aber eine vollständige Versorgung mit eigenem Solarstrom ist nicht automatisch gewährleistet.
Der Grund ist die unterschiedliche saisonale Verteilung.
Im Sommer gibt es viel Solarstrom, aber wenig Heizbedarf.
Im Winter ist es genau umgekehrt.
Auch nachts produziert die PV-Anlage keinen Strom, während die Wärmepumpe weiterhin betrieben werden kann.
Deshalb bleibt in vielen Fällen ein Strombezug aus dem Netz erforderlich.
Das ist jedoch kein Argument gegen die Kombination.
Denn entscheidend ist nicht unbedingt, den gesamten Strombedarf selbst zu erzeugen. Vielmehr geht es darum, einen möglichst großen Teil des erzeugten Solarstroms sinnvoll im eigenen Haushalt zu nutzen.
Wärmepumpe mit Photovoltaik: Eigenverbrauch mit intelligenter Steuerung erhöhen
Eine intelligente Steuerung kann dabei helfen, die Wärmepumpe stärker dann zu betreiben, wenn Solarstrom zur Verfügung steht.
Beispielsweise kann die Warmwasserbereitung zeitlich so gesteuert werden, dass sie bevorzugt während sonnenreicher Stunden stattfindet.
Auch eine leichte Vorverlagerung des Heizbetriebs kann unter bestimmten Bedingungen sinnvoll sein.
Dabei kann das Gebäude selbst als eine Art Wärmespeicher dienen.
Wird beispielsweise tagsüber mit Solarstrom etwas mehr Wärme erzeugt, kann die gespeicherte Wärme später genutzt werden.
Natürlich sollte die Raumtemperatur dabei nicht unnötig stark erhöht werden.
Eine intelligente Steuerung sollte deshalb Komfort, Energieverbrauch und Eigenstromnutzung miteinander verbinden.
Batteriespeicher oder Wärmespeicher?
Wer den Eigenverbrauch erhöhen möchte, denkt häufig sofort an einen Batteriespeicher.
Ein Batteriespeicher kann überschüssigen Solarstrom aufnehmen und später wieder zur Verfügung stellen.
Das ist besonders interessant, wenn die PV-Anlage tagsüber viel Strom produziert, während der Strombedarf hauptsächlich morgens und abends entsteht.
Doch auch die Wärmepumpe selbst kann indirekt als Teil eines Speicherkonzepts betrachtet werden.
Ein Warmwasserspeicher kann beispielsweise Solarstrom in Form von Wärme nutzbar machen.
Das Prinzip:
Solarstrom → Wärmepumpe → Warmwasser → gespeicherte Wärme
Dadurch kann überschüssiger Solarstrom sinnvoll genutzt werden.
Ob ein Batteriespeicher, ein größerer Wärmespeicher oder eine Kombination verschiedener Lösungen wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt vom jeweiligen Gebäude und Verbrauchsprofil ab.
Besonders interessant: Warmwasser mit Solarstrom
Bei der Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik ist die Warmwasserbereitung besonders interessant.
Warum?
Weil Warmwasser in vielen Haushalten auch außerhalb der klassischen Heizzeiten benötigt wird.
Wenn die PV-Anlage tagsüber Strom produziert, kann die Wärmepumpe diesen Strom beispielsweise für die Warmwasserbereitung nutzen.
Das erwärmte Wasser wird anschließend im Speicher vorgehalten.
So lässt sich ein Teil des Solarstroms zeitlich verschieben.
Statt den überschüssigen Strom ins Netz einzuspeisen, wird er für einen späteren Wärmebedarf genutzt.
Was passiert mit überschüssigem Solarstrom?
Eine PV-Anlage produziert nicht immer genau so viel Strom, wie das Haus gerade benötigt.
An sonnigen Tagen kann deutlich mehr Strom erzeugt werden als im Haushalt verbraucht wird.
Dieser Überschuss kann – abhängig von der vorhandenen Anlage und den geltenden Rahmenbedingungen – beispielsweise:
- in einem Batteriespeicher gespeichert
- für die Wärmepumpe genutzt
- zur Warmwasserbereitung eingesetzt
- für andere Haushaltsgeräte verwendet
- ins öffentliche Stromnetz eingespeist
werden.
Die Wärmepumpe ist damit nur ein Bestandteil eines größeren Energiesystems.
Was kostet die Kombination?
Die Kosten hängen stark von der Größe und Ausstattung der Anlagen ab.
Bei der Wärmepumpe können unter anderem Kosten entstehen für:
- Wärmepumpengerät
- Installation
- Warmwasserspeicher
- hydraulische Anpassungen
- Elektroarbeiten
- gegebenenfalls Anpassungen an Heizkörpern
Bei der Photovoltaikanlage kommen unter anderem hinzu:
- Solarmodule
- Wechselrichter
- Montagesystem
- Elektroinstallation
- gegebenenfalls Batteriespeicher
- Energiemanagementsystem
Deshalb sollte nicht ausschließlich auf den Anschaffungspreis geschaut werden.
Interessanter ist die Gesamtbetrachtung:
Wie hoch sind Investition, Stromkosten, Eigenverbrauch und mögliche Einsparungen über die gesamte Nutzungsdauer?
Für wen lohnt sich eine Wärmepumpe mit Photovoltaik?
Die Kombination kann besonders interessant sein für Eigentümer, die:
- langfristig auf fossile Energieträger verzichten möchten
- einen hohen Eigenverbrauch anstreben
- über eine geeignete Dachfläche verfügen
- ihre Stromkosten reduzieren möchten
- eine neue Wärmepumpe planen
- bereits eine Photovoltaikanlage besitzen
- ihr Gebäude möglichst energieeffizient betreiben möchten
Besonders attraktiv kann die Kombination bei Neubauten oder gut geplanten Modernisierungen sein, bei denen Heizung, Photovoltaik und Energiemanagement von Anfang an aufeinander abgestimmt werden.
Aber auch bestehende Anlagen können häufig miteinander kombiniert werden.
Wärmepumpe nachrüsten bei vorhandener Photovoltaikanlage
Sie haben bereits eine PV-Anlage auf dem Dach und überlegen, eine Wärmepumpe einzubauen?
Dann ist das eine gute Ausgangslage – aber auch hier sollte zunächst geprüft werden, wie viel Solarstrom tatsächlich zur Verfügung steht.
Eine bestehende PV-Anlage wurde möglicherweise ursprünglich nur für den normalen Haushaltsstromverbrauch dimensioniert.
Kommt später eine Wärmepumpe hinzu, steigt der Strombedarf.
Das bedeutet nicht zwingend, dass die gesamte PV-Anlage vergrößert werden muss.
Allerdings kann eine Erweiterung sinnvoll sein, wenn genügend Dachfläche vorhanden ist und die technischen Voraussetzungen dafür gegeben sind.
Die Größe der Photovoltaikanlage richtig planen
Bei einer neuen Anlage sollte die PV-Größe nicht ausschließlich anhand des bisherigen Haushaltsstromverbrauchs bestimmt werden.
Wenn eine Wärmepumpe vorhanden ist oder geplant wird, sollte ihr erwarteter Strombedarf ebenfalls berücksichtigt werden.
Dabei sollte auch die Dachausrichtung betrachtet werden.
Eine Anlage mit unterschiedlicher Ausrichtung kann beispielsweise zu verschiedenen Tageszeiten Strom liefern.
Das kann für den Eigenverbrauch interessant sein.
Wichtig ist deshalb nicht nur:
„Wie viele Kilowatt Peak kann ich installieren?“
Sondern auch:
„Wann produziert meine Anlage Strom und wann benötigt mein Haus Energie?“
Die häufigsten Fehler
Fehler 1: Eine PV-Anlage soll die Wärmepumpe komplett unabhängig machen
Das ist aufgrund der saisonalen Unterschiede zwischen Solarstromproduktion und Heizbedarf in der Regel keine realistische Annahme.
Fehler 2: Die PV-Anlage wird zu klein geplant
Wer bereits weiß, dass eine Wärmepumpe betrieben werden soll, sollte ihren zusätzlichen Strombedarf bei der Planung berücksichtigen.
Fehler 3: Nur auf den Batteriespeicher setzen
Ein Batteriespeicher kann sinnvoll sein, löst aber nicht das saisonale Problem der Solarstromproduktion.
Fehler 4: Die Wärmepumpe läuft unabhängig von der PV-Erzeugung
Eine intelligente Steuerung kann helfen, den Eigenverbrauch zu optimieren.
Fehler 5: Nur die Anschaffungskosten vergleichen
Entscheidend sind auch laufende Kosten, Eigenverbrauch und die langfristige Nutzung.
Was bringt die Kombination im Alltag?
Stellen Sie sich einen sonnigen Frühlingstag vor.
Die PV-Anlage produziert Strom.
Im Haushalt laufen Kühlschrank, Waschmaschine und andere Geräte.
Gleichzeitig startet die Wärmepumpe die Warmwasserbereitung.
Ein Teil des Solarstroms wird dadurch direkt im eigenen Haus verbraucht.
Am Abend sinkt die Solarstromproduktion. Das Warmwasser ist bereits erwärmt und steht zur Verfügung.
Genau solche zeitlichen Verschiebungen machen die Kombination interessant.
Es geht also nicht darum, jeden Sonnenstrahl direkt für die Heizung zu verwenden.
Es geht darum, erzeugten Strom möglichst sinnvoll im eigenen Energiesystem zu nutzen.
Lohnt sich ein Batteriespeicher zusätzlich?
Ein Batteriespeicher kann den Eigenverbrauch erhöhen, indem er Solarstrom vom Tag für die Abend- und Nachtstunden speichert.
Ob sich die zusätzliche Investition wirtschaftlich lohnt, hängt jedoch von vielen Faktoren ab.
Dazu gehören:
- Größe der PV-Anlage
- Stromverbrauch
- Strompreis
- Speicherkapazität
- Anschaffungskosten
- Lade- und Entladeverluste
- erwartete Lebensdauer
- tatsächliches Verbrauchsprofil
Deshalb sollte ein Speicher nicht automatisch Teil jeder PV-Anlage sein.
Eine genaue Wirtschaftlichkeitsberechnung kann zeigen, welche Lösung zum eigenen Haushalt passt.
Wärmepumpe mit Photovoltaik: Noch besser mit Energiemanagement
Besonders interessant wird das System, wenn mehrere Komponenten intelligent miteinander kommunizieren.
Ein Energiemanagementsystem kann beispielsweise erkennen, wann Solarstrom verfügbar ist und wann bestimmte Verbraucher eingeschaltet werden sollten.
So können beispielsweise:
PV-Anlage + Wärmepumpe + Batteriespeicher + Warmwasserspeicher + Haushaltsverbrauch
miteinander koordiniert werden.
Das Ziel:
möglichst viel selbst erzeugten Strom selbst nutzen.
Damit wird das Haus zunehmend zu einem intelligent gesteuerten Energiesystem.
Ist die Kombination wirklich „unschlagbar“?
Der Begriff klingt natürlich spektakulär.
Tatsächlich gibt es aber kein Heizsystem, das unabhängig von Gebäude, Standort und Nutzung für jeden Haushalt automatisch die beste Lösung ist.
Die Kombination aus Wärmepumpe mit Photovoltaik bietet jedoch ein besonders interessantes Zusammenspiel.
Die Wärmepumpe benötigt Strom und nutzt gleichzeitig Umweltwärme.
Die Photovoltaikanlage erzeugt einen Teil dieses Stroms selbst.
Ein Warmwasserspeicher kann Energie zeitlich verschieben.
Ein Batteriespeicher kann Strom vom Tag in die Abend- und Nachtstunden übertragen.
Ein Energiemanagementsystem kann die verschiedenen Komponenten koordinieren.
Genau dieses Zusammenspiel macht das System so interessant.
Fazit: Wärmepumpe und Photovoltaik als starkes Zukunftsteam
Die Kombination aus Wärmepumpe mit Photovoltaik ist mehr als nur ein aktueller Trend.
Sie verbindet zwei Technologien, die sich hervorragend ergänzen können: Die Photovoltaikanlage erzeugt eigenen Strom, während die Wärmepumpe diesen Strom nutzt, um Umweltwärme für Heizung und Warmwasser nutzbar zu machen.
Eine vollständige Unabhängigkeit vom Stromnetz darf man allerdings nicht erwarten. Gerade im Winter produziert eine PV-Anlage weniger Strom, während gleichzeitig der Wärmebedarf steigt.
Trotzdem kann die Kombination den Eigenverbrauch des Solarstroms erhöhen und langfristig zu einer modernen, effizienteren Energieversorgung beitragen.
Besonders wichtig ist eine ganzheitliche Planung. Größe der PV-Anlage, Leistung der Wärmepumpe, Warmwasserspeicher, Heizsystem, Batteriespeicher und Energiemanagement sollten aufeinander abgestimmt werden.
Das eigentliche Geheimnis des Traum-Duos lautet deshalb nicht „möglichst viel Technik“, sondern „die richtige Technik zur richtigen Zeit“.
Wer Wärmepumpe und Photovoltaik clever kombiniert, schafft die Grundlage für ein Haus, das einen größeren Teil seiner benötigten Energie selbst erzeugen und intelligent nutzen kann.
Quellen:
- Heizung.de: Heizen mit Solarstrom: Elektrisch, oder wie?
