Wer in eine Photovoltaikanlage investiert, tut das meist, um die Umwelt zu schützen, unabhängiger von externen Versorgern zu werden und natürlich auch, um langfristig Geld zu sparen. All diese Gründe sprechen auch dafür, nicht nur die Stromversorgung im eigenen Haushalt zukunftsfähig zu machen, sondern auch die Heizung zu überdenken. Denn schließlich ergibt sich hier eine lohnende und grüne Symbiose: Die Kombination einer Wärmepumpe mit Photovoltaik. Doch wie arbeiten diese beiden nachhaltigen Systeme zusammen? Lohnt sich das überhaupt? Was gilt es zu beachten und welche Fakten sollten Sie kennen, wenn Sie Ihre Wärmepumpe mit PV betreiben wollen? Wir verraten es Ihnen.
Kann man Photovoltaik und Wärmepumpe kombinieren?
Ja, die Kombination aus Photovoltaik und Wärmepumpe ist möglich – und in vielen Fällen sehr sinnvoll. Denn schließlich bezieht eine Wärmepumpe ihre Energie vor allem aus der Umwelt – zum Beispiel aus der Erde, der Luft oder dem Grundwasser. Dafür pfeift sie auf Öl oder Gas und erfüllt damit unsere nachhaltigen Ansprüche an den Verzicht auf fossile Brennstoffe. Jedoch braucht die Wärmepumpe Strom – und genau da kommt unsere Photovoltaikanlage ins Spiel. Sehen wir uns dazu die Funktionsweise einer Wärmepumpe einmal im Detail an.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe nutzt die Energie aus dem Erdreich, der Luft oder dem Grundwasser für ihre Zwecke. Das bedeutet, sie entzieht ihrer Umgebung Wärme und wandelt diese in nutzbare Heizwärme oder Warmwasser um. Das geschieht mit Hilfe eines Kältemittels, das in einem geschlossenen Kreislauf innerhalb der Wärmepumpe zirkuliert. Dieses verdampft bei niedriger Temperatur. Der Dampf steigt dann in einen Kompressor, der den Druck und auch die Temperatur des Kältemittels deutlich erhöht. Die dadurch gewonnene Wärme wird dann als Energie für die Heizung oder die Warmwasserbereitung im Haushalt genutzt. Hat das Kältemittel seine Wärme abgegeben, kühlt es wieder ab, der Druck wird reduziert und es wird wieder flüssig. Dann beginnt der ganze Prozess von vorne. Neben der Energie aus der Umwelt braucht die Wärmepumpenheizung also nur Strom. Sehen wir uns einmal die verschiedenen Modelle von Wärmepumpen an und die Vorteile, die sich daraus ergeben.
Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
Es gibt viele verschiedene Arten von Wärmepumpen – die drei bekanntesten sind wohl Luft-, Wasser- und Erdwärmepumpen.
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe
Sie entziehen der Umgebungsluft Wärme und übertragen sie auf ein wasserführendes Heizsystem, das für die Raumheizung oder die Warmwasserbereitung genutzt wird.
Die Erdwärmepumpe (auch Sole-Wasser-Wärmepumpe)
Hier stammt die Wärme aus dem Erdreich. Die Wärme wird über einen Erdwärmekollektor bzw. spezielle Sonden aufgenommen und dann an die Heizung bzw. das Heizsystem übertragen.
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Vermutlich sind Sie schon dahinter gekommen: Hier wird die Wärme aus dem Wasser gewonnen – dafür kommen Seen, Flüsse oder das Grundwasser in Frage. Die Wärme wird durch einen Wärmetauscher aufgenommen und an die Heizanlage weitergegeben.
Vorteile einer Wärmepumpe
#1 Nachhaltigkeit und Umweltschutz
Eine Wärmepumpe verzichtet auf fossile Brennstoffe wie Öl oder Gas und bietet daher einen großen Vorteil für den Umweltschutz.#2 Kosten-Ersparnis bei guter Planung
Insbesondere in Kombination mit Photovoltaikanlagen bietet eine Wärmepumpe geringe Betriebskosten und eine hohe Wirtschaftlichkeit.#3 Vielseitige Einsatzmöglichkeiten
Wärmepumpen können für verschiedene Anwendungen genutzt werden, darunter Heizung, Warmwasserbereitung oder sogar als kühlende Klimageräte.#4 Autarkie durch erneuerbare Energien
Luft, Erde und Wasser bieten als erneuerbare Energie ein hohes Maß an Unabhängigkeit und Autarkie.#5 Hohe Effizienz
Wärmepumpen arbeiten sehr effizient und benötigen nur wenig Strom für die Heizung.#6 Langlebig und wartungsarm
Mit einer Wärmepumpe lässt sich 20 Jahre oder länger heizen – und Heizkosten sparen. Dabei erwartet sie nur wenig Gegenleistung und ist sehr wartungsarm.#7 Sicherheit im Betrieb
Eine Wärmepumpe erzeugt die Wärme ohne Flamme oder Verbrennung und ist daher eine sichere Variante.
Win-Win-Situation: Wärmepumpe mit Photovoltaik
Nun haben wir die Vorzüge einer Wärmepumpe beleuchtet – aber richtig erhellend wird es natürlich erst in Kombination mit einer Photovoltaikanlage. Denn dann produzieren wir den Strom, den wir für den Betrieb unserer Wärmepumpen brauchen, ganz einfach mit Hilfe der Solar-Energie selbst – und sparen dabei natürlich Geld und Emissionen. Schauen wir auf ersteres und checken die Kosten für eine Wärmepumpe mit Photovoltaik.
Kosten sparen durch Wärmepumpen mit Photovoltaik
Zur Erzeugung von Wärme braucht eine Wärmepumpe Luft, Erde oder Grundwasser – je nachdem, für welche Art von Wärmepumpe wir uns entscheiden. Allen drei gemein ist eine Tatsache: Weder Luft, noch Erde oder Grundwasser schicken uns hierfür eine Rechnung. Natürlich fallen aber Kosten für die Anschaffung und Installation der Anlagen an. Doch für den laufenden Betrieb brauchen wir nur eins: Strom. Den könnten wir natürlich aus dem öffentlichen Netz beziehen. Anfang 2024 liegt der Preis für eine Kilowattstunde bei um die 30 Cent. Wer diese Kosten allerdings mit Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage umschifft, profitiert gleich mehrfach von der Kombination aus Wärmepumpe und PV.
Hohe Wirtschaftlichkeit durch mehr Eigenverbrauch von Energie aus Photovoltaik
Das allseits bekannte Mantra der Photovoltaik greift auch hier: “Je mehr Eigenverbrauch, desto besser.” Denn dadurch, dass wir den Strom aus unserer Photovoltaikanlage für den Betrieb unserer Wärmepumpe nutzen, können wir noch mehr grüne Energie in unserem Haushalt verwenden. Im Umkehrschluss bedeutet das: Wir geben weniger ungenutzte Energie ins öffentliche Netz ab und müssen somit auch weniger Energie extern (und oft teuer) hinzukaufen. Mit Blick auf die Einspeisevergütung wird uns dabei ebenfalls warm ums Herz – und auf dem Konto.
Noch weniger Emissionen und besser Umweltschutz durch Strom aus erneuerbaren Energien
Durch die Nutzung der Photovoltaik wird die Heizung noch nachhaltiger und besser für die Umwelt. Der Grund liegt auf der Hand: Ist eine PV-Anlage einmal installiert, produziert sie den Strom ohne CO2-Ausstoß. Würden wir unseren Strom hingegen aus dem öffentlichen Netz bzw. aus fossilen Energiequellen beziehen, ginge das natürlich auch auf Kosten des Umweltschutzes.
Gut geplant ist halb geheizt
Wer in der komfortablen Situation ist, dass er die Kombination aus Photovoltaikanlage und Wärmepumpe von Beginn an gemeinsam planen kann, stellt sich natürlich die Frage: Worauf muss man achten, damit die PV-Anlage optimal mit der Wärmepumpe korrespondiert?
Generell gilt es, die PV-Anlage nicht zu klein zu planen. Schließlich sind die Kosten im Verhältnis nur unwesentlich höher, wenn Sie ohnehin eine Anlage installieren und lieber in ein oder zwei Solarzellen mehr als zu wenig investieren. Zudem wäre es schade, die Investitionskosten der Anlage zu tragen, um dann doch noch eine große Menge an Strom aus dem öffentlichen Netz hinzuzuziehen zu müssen.
Stromspeicher als wichtiger Baustein
Um das zu verhindern, sollten Sie auch an einen Stromspeicher denken. Dieser hilft dabei, den Solarstrom aus Ihrer Anlage flexibel zu nutzen – eben auch dann, wenn die Sonne gerade nicht scheint. Dieses Konzept kommt uns natürlich auch in Bezug auf unsere Wärmepumpe zu Gute. So können wir den Solarstrom, den unsere PV-Anlage mittags produziert hat, abends nutzen, um zu heizen. Ein zuverlässiger Stromspeicher ist also eine wichtige Komponente bei der Planung unserer Anlage. Ein Fachbeitrag der HTW Berlin* bestätigt die Wichtigkeit eines Speichers in Kombination mit einer Wärmepumpe und stellt folgendes Beispiel auf:
Ein Speicher mit einer nutzbaren Kapazität von 6 kWh kann den Autarkiegrad der Wärmepumpe um 10 bis 20 Prozent erhöhen. Insgesamt gehen die Expertinnen und Experten davon aus, dass sich ein modernisierter Altbau mit einer PV-Leistung von 10 kWp zu fast 50 Prozent autark mit Strom und Wärme versorgen kann. Effizienz- und Passivhäuser könnten sogar 70 Prozent erreichen*.
*Quelle: solar.htw-berlin.de
Smartes Batteriemanagementsystem steigert die Effizienz und verbessert die Kommunikation
Die Heizung über eine Wärmepumpe gelingt durch ein smartes Batteriemanagementsystem besonders effizient. Denn das System kommuniziert mit der PV-Anlage bzw. dem Smart Meter und sorgt dafür, dass ein besonders hoher Anteil des eigenen Solarstroms in die Heizung wandert – entweder aus dem Stromspeicher oder direkt vom Dach. Dieses effiziente System wird oft auch als Energiemanager bezeichnet. Hier lässt sich beispielsweise auch definieren, dass die Solarenergie zuerst an die Verbraucher im Haushalt geht, bevor die Überschüsse in die Wärmepumpe wandern. Auf diese Weise gelingt es, den Eigenverbrauch wiederum zu erhöhen und direkt Geld zu sparen. Ein smartes Batteriemanagementsystem steigert also auch die Wirtschaftlichkeit unseres Vorhabens.
Übrigens: Für die intelligente Steuerung sollten Sie bei der Wärmepumpe auf einen SG-Ready-Eingang achten. SG ist hierbei das Kürzel für Smart Grid, also intelligente Stromnetze.
Eignung des Gebäudes für eine Photovoltaikanlage und eine Wärmepumpe
Ganz grundsätzlich gilt es natürlich ebenfalls zu klären, ob das Haus überhaupt für die Installation von PV-Anlagen und Wärmepumpen geeignet ist. Mit Blick auf die Produktion des Solarstroms wäre hier die Ausrichtung des Hauses, die Verschattung, der Zustand des Daches und seine Neigung zu beachten. Auch in Bezug auf den Betrieb einer Wärmepumpe gibt es gebäudespezifische Besonderheiten.
Die Verbraucherzentrale** gibt hier wertvolle Tipps und rät dazu, auf den Wärmeschutz des Gebäudes zu achten. Denn mit Hilfe einer zuverlässigen Dämmung und modernen Fenstern, lässt sich sicherstellen, dass die Wärme nicht ungewollt entweicht. Zudem eignet sich eine Wärmepumpe vor allem für große Heizkörper, wie eine Fußbodenheizung oder eine Wandheizung. Auf diese Weise lässt sich das Haus heizen, ohne dass sehr hohe Temperaturen des Heizwassers nötig sind. Sind diese Voraussetzungen nicht erfüllt, rät die Verbraucherzentrale zunächst dazu, Sanierungsmaßnahmen vorzunehmen.**
**Quelle: verbraucherzentrale.de
Förderungen für eine Wärmepumpe
Was den Bereich der Förderung angeht, sind wir in der Photovoltaik aktuell nicht sehr verwöhnt. Hier gibt es im Moment kaum Töpfe, die nicht leer gefegt sind. Anders sieht es aber bei der Förderung für eine Wärmepumpe aus.
So gibt es beispielsweise die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG), die am 1. Januar 2024 in Kraft getreten ist. Sie bietet eine Förderung der Investitionskosten für den Heizungstausch. Hier sind 30 Prozent für Wohn- und Nichtwohngebäude zu holen. Für eine Wärmepumpe, die Wasser, das Erdreich oder Abwasser nutzt, gibt es als Effizienz-Bonus zusätzlich 5 Prozent. Beantragt wird die Förderung über die KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau). Weitere Infos zur Förderung der Wärmepumpe hier: energiewechsel.de
Welcher Stromtarif eignet sich für eine Wärmepumpe?
Moment mal. Stromtarif? Wir wollen unsere Wärmepumpe doch mit eigenem Solarstrom betreiben, um unsere Heizkosten zu senken. Das stimmt natürlich. Dennoch ist ein Anschluss der Wärmepumpe an das öffentliche Stromnetz in Deutschland verpflichtend – auch, wenn wir die Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren. Schließlich muss sichergestellt sein, dass wir nicht frieren, wenn der Stromspeicher leer geputzt ist und unser PV-System gerade keinen frischen Solarstrom produziert.
Spezielle Wärmepumpentarife stellen hier eine Option dar. Sie setzen allerdings einen separaten Zähler für die Wärmepumpe voraus. Ist der Energieverbrauch, der über diesen Tarif gedeckt werden muss, nur sehr gering (zum Beispiel, weil die Wärmepumpe einen Großteil aus der PV-Anlage bzw. dem Stromspeicher bezieht), macht ein Wärmepumpentarif nicht immer Sinn. Daher gilt es, die Heizkosten hier einmal genau durchzurechnen und aufzuspalten.
Photovoltaik vom Profi – mit Energieversum
Wenn Sie Photovoltaik gemeinsam mit einer Wärmepumpe nutzen wollen, helfen wir Ihnen gerne bei der Planung der Anlage und übernehmen die Installation und Inbetriebnahme Ihres PV-Systems. Gemeinsam ermitteln wir die passende Größe, die in Kombination mit einer Wärmepumpe nötig ist, um Ihren Haushalt mit ausreichend Solarstrom zu versorgen. Wir informieren Sie über die Betriebskosten, die Korrespondenz der beiden Systeme und geben Ihnen wertvolle Tipps, wie das Heizen mit Photovoltaik auf effiziente Weise betrieben werden kann. Natürlich beziehen wir dabei individuelle Gegebenheiten aus Ihrem Haushalt mit ein – vom Stromverbrauch über die Integration eines E-Autos etc. Wir beraten Sie in Ruhe und mit Weitsicht, um optimale Lösungen zu finden.
Vertrauen Sie in Sachen Photovoltaik auf einen erfahrenen Handwerksbetrieb, der Ihnen von der Beratung bis zur Installation und darüber hinaus alles aus einer Hand bietet. Wir sind für Sie da und sorgen dafür, dass die Kombination aus Photovoltaik und Wärmepumpe perfekt zu Ihrem Haushalt passt.
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