Wärmepumpe und Photovoltaik als sinnvolle Kombination

Die Wärmepumpe zählt zu den Großverbrauchern eines Haushalts. Abhängig von der Energieeffizienz eines Gebäudes (altes Haus, teilsaniert oder Passivhaus) reduziert sich die Energieversorgung über das öffentliche Stromnetz von 21 % bis zu 70 %. Dies bedeutet, dass, je nach Sanierungszustand des Hauses, bis zu 70 % der für die Wärmepumpe benötigten Energie aus der Photovoltaikanlage stammen. Eine Kopplung von Wärmepumpe und Photovoltaik ist daher durchaus sinnvoll.

So arbeiten Wärmepumpe und Photovoltaik zusammen

Im Normalfall sind Wärmepumpen sogenannte Stand-alone-Systeme und kommunizieren nicht mit der Photovoltaikanlage. Bisher war dies auch nicht erforderlich, da die Energieversorgung der Wärmepumpe über die Photovoltaik keine ausreichende Effizienz aufwies. Durch die Änderung mehrerer Einflussfaktoren ist es immer häufiger rentabel, die Photovoltaikanlage als Stromgenerator für die Wärmepumpe zu nutzen. Die Basis dafür bildet die Kommunikation zwischen Wärmepumpe und Photovoltaik, für die mehrere Alternativen zur Auswahl stehen:

  • Kommunikation über eine an der Wärmepumpe angebrachte Schnittstelle.
  • Direkte Verbindung der Wärmepumpe mit einem Wechselrichter.
  • Ansteuerung der Wärmepumpe über einen elektronischen Stromzähler anstelle des Wechselrichters.
  • Energie-Management-System übernimmt die Kommunikation zwischen Wärmepumpe und Photovoltaik.

Belieferung der Wärmepumpe nur bei Energieüberschuss

Der Wärmepumpe wird ausschließlich jener Strom zur Verfügung gestellt, der vom Haushaltsstromkreis nicht benötigt wird. Unabhängig davon, ob die Wärmepumpe direkt an den Haushaltsstromkreis angeschlossen ist oder nicht. Erst dann, wenn ein Energieüberschuss vorliegt, erfolgt die Belieferung der Wärmepumpe über die Photovoltaik. Die Regelung der Stromzuteilung aus dem Haushaltsstromkreis übernehmen Schnittstellen, Wechselrichter oder Energie-Management-Systeme. Alternativ fordert die Wärmepumpe bei Installation einer speziellen Schnittstelle bei Überschussmeldung den durch die Photovoltaikanlage produzierten Strom an. Dabei wechselt sie automatisch vom öffentlichen Stromnetz auf das interne Stromnetz.

Energie bevorraten steigert die Effizienz

Eine zusätzliche Erhöhung der Effizienz durch die Kombination einer Wärmepumpe mit der Photovoltaik wird unter Umständen durch die Ergänzung mit einem Solarspeicher erzielt. In diesem Fall entfällt die Einspeisung des Überschusses in das öffentliche Stromnetz. Stattdessen wird die überschüssige Energie gespeichert. Diese steht dem Haushaltsstromkreis und somit auch der Wärmepumpe in der Nacht oder in sonnenfreien Stunden mit niedriger Produktion zur Verfügung.

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Nachrüstung einer Photovoltaikanlage mit einer Wärmepumpe

Im Schnitt deckt die Photovoltaikanlage ungefähr 30 Prozent des Strombedarfs einer Wärmepumpe. Dieser Wert variiert jedoch abhängig vom Effizienz-Standard eines Gebäudes und erhöht sich bei Nutzung eines intelligenten Managementsystems. Einer von mehreren Gründen, warum es für Besitzer älterer Anlagen wirtschaftlich interessant sein kann, nachträglich eine Wärmepumpe zu installieren. Dies gilt vor allem für alle Anlagen, die zwischen dem 1. Januar 2009 und dem 31. März 2012 in Betrieb gingen. In diesem Fall erhält der Anlagenbetreiber eine Eigenverbrauchsvergütung, sobald er mehr als 30 Prozent seines Strombedarfs durch eine Photovoltaikanlage deckt. Da dieser Wert durch herkömmliche Haushaltsgeräte kaum erzielbar ist, bietet sich die Nachrüstung der Photovoltaik mit einer Trinkwasser-Wärmepumpe als konstanter Energieverbraucher an.

Wann ist der Anschluss an den Haushaltsstromkreis rentabel?

Ein wichtiges Thema für eine möglichst hohe Effizienz der Kombination Wärmepumpe mit Photovoltaik ist die Entscheidung, ob die Wärmepumpe an den durch die Photovoltaikanlage versorgten Haushaltsstromkreis angeschlossen wird. Bei einem Jahresverbrauch von 6.000 Kilowattstunden durch die Wärmepumpe rechnet sich der Anschluss an den Haushaltsstromkreis dann, wenn die Wärmepumpe von der Photovoltaik mit mehr als 50 Prozent der benötigten Energie versorgt wird.

Ein zweiter Stromzähler wird manchmal vorausgesetzt

Eine wärmeeffiziente Gebäudemodernisierung und der Einsatz intelligenter Energie-Management-Systeme wirken sich dahingehend aus, dass der Anschluss an den Haushaltsstromkreis auch weit unter den angegebenen 50 Prozent rentabel ist. Eine Besonderheit ist jedoch zu beachten: Der Wärmepumpen-Strompreis wird von vielen Energieversorgern stark vergünstigt angeboten. Alternativ behält sich der Stromanbieter vor, in stromintensiven Zeiten die Pumpe über einen kostenpflichtigen Rundsteuerempfänger zu sperren. Dies setzt einen zweiten Stromzähler voraus, der zusätzliche Kosten verursacht.

Installation eines Solarspeichers eine Überlegung wert

Verzichtet der Besitzer einer Kombinationsanlage aus Wärmepumpe und Photovoltaik auf den günstigen Wärmepumpen-Strompreis und schließt die Pumpe an den Haushaltsstromkreis an, entnimmt sie bei fehlendem Energieüberschuss aus der Photovoltaikanlage den Strom aus dem Stromnetz mit Normaltarif. Abhängig davon, wie groß die Anlage dimensioniert ist, ist unter Umständen die Installation eines Solarspeichers eine Überlegung wert. Die Entscheidung der optimalen Variante beeinflussen mehrere Faktoren. Allerdings entschließen sich immer mehr Anlagenbesitzer für den Anschluss der Wärmepumpe an den durch die Photovoltaik gespeisten Haushaltsstromkreis.

Heizung.de Autor Philipp Hermann

Fazit von Philipp Hermann

Die Kombination Wärmepumpe und Photovoltaik erhält eine immer größere Bedeutung. Vor allem ältere Photovoltaikanlagen mit Eigenverbrauchsvergütung profitieren von der Nachrüstung mit einer Wärmepumpe. Im Idealfall erfolgt die Speicherung der überschüssigen Energie in einem Solarspeicher, der diese dann der Wärmepumpe zur Verfügung stellt.

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