Wärmepumpe mit Photovoltaik: Die perfekte Kombination? 

Eine Wärmepumpe ist eine sinnvolle Anschaffung mit wenig Nachteilen. Die Art der Energiegewinnung kann wohl als die nachhaltigste überhaupt bezeichnet werden. Je nach Pumpenart wird dabei Luft, Erdwärme oder das Grundwasser genutzt.  Als Hauptargument gegen die Wärmepumpe wird oft ihr angeblich hoher Stromverbrauch angeführt.  Hier lohnt sich die Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaikanlage, die den benötigen Strom einfach selbst produziert. Wie das in der Praxis funktionieren kann, stellt Ihnen dieser Artikel vor. 

> Wie funktioniert eine Wärmepumpe? 
> Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage? 
> Photovoltaik mit Wärmepumpe kombinieren: So funktioniert es 
> Wärmepumpe mit Photovoltaikanlage: Vorteile und Nachteile 
> Energiespeicher: Wie die Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik noch effizienter gestaltet werden kann 
> Wärmepumpe und Photovoltaik: Kosten und Fördermöglichkeiten 

Wie funktioniert eine Wärmepumpe? 

Vereinfacht gesagt entzieht die Wärmepumpe ihrer Umgebung Energie und wandelt diese in Wärmeenergie um. Es gibt mehrere Varianten: 

• Luft-Wasser-Wärmepumpe 
• Luft-Luft-Wärmepumpe 
• Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdwärmepumpe) 
• Wasser-Wasser-Wärmepumpe 

Die „Ausgangsenergie“ ist je nach Modell unterschiedlich, das Endergebnis immer gleich. Die Wärmepumpe funktioniert dabei im Prinzip wie ein umgekehrter Kühlschrank. Sie entzieht ihrer Umgebung Wärme, die nach innen geleitet wird und dort zum Heizen genutzt werden kann. Ihr großer Vorteil: Die zur Wärmeerzeugung notwendige Energie ist in nahezu unbegrenzter Menge vorhanden und muss lediglich umgewandelt werden. Das geschieht in den meisten Fällen durch ein Kältemittel und einen Verdampfer. Das Kältemittel hat einen besonders niedrigen Siedepunkt und verdampft schon bei entsprechend niedrigen Temperaturen. Die dabei frei werdende Energie wird in der Heizungsanlage genutzt. (Luft-Luft-Geräte bilden eine Ausnahme. Sie benutzt die warme Abluft eines Gebäudes, vermengt diese mit Frischluft und bläst das Gemisch zurück ins Innere.) 

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage? 

Die Sonne versorgt uns tagtäglich – völlig kostenlos – mit sauberer, umweltfreundlicher Energie. Eine Photovoltaikanlage (kurz: PV-Anlage) macht sich genau diesen Umstand zunutze. Sie verwandelt das Sonnenlicht dank spezieller Module in Strom. Von der Anlage aus wird der erzeugte Solarstrom entweder dazu verwendet, einen gewissen Teil des Eigenbedarfs im Haus zu decken, oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Für Zweiteres erhält der PV-Anlagenbetreiber eine sogenannte Einspeisevergütung von staatlicher Seite. Momentan nicht genutzter Strom kann auch in Stromspeichern zwischengelagert werden.  

Photovoltaik mit Wärmepumpe kombinieren: So funktioniert es 

Damit die beiden Geräte überhaupt im Zusammenspiel glänzen können, bedarf es einer funktionierenden Kommunikation. Die gelingt entweder über: 

• Eine an der Wärmepumpe angebrachte Schnittstelle. 
• Eine Verbindung von Wechselrichter und Wärmepumpe. 
• Eine Verbindung der Wärmepumpe mit einem elektronischen Stromzähler. 
• Ein Energiemanagementsystem. 

Die Photovoltaikanlage produziert tagsüber immer Strom, auch wenn dieser in dem Moment nicht benötigt wird. Ist das der Fall, wird dieser Strom bei bestehender PV-Wärmepumpen-Kombination als Energieüberschuss an die Wärmepumpe weitergeleitet, anstatt ins öffentliche Netz zu gelangen. Das Kommando zum Wechsel der Pumpe von Netz- auf PV-Strom kommt entweder von der Pumpe selbst oder von den zuvor erwähnten Gerätschaften (Schnittstelle, Wechselrichter, Energie-Managementsystem). 

Wärmepumpe mit Photovoltaikanlage: Vorteile und Nachteile 

Nun haben umweltfreundliche Energien in vielen Fällen einen Haken. Meist liegt dieser in den vergleichsweise hohen Kosten. Auch die Wärmepumpe ist auf Strom angewiesen, um arbeiten zu können. Was läge also näher, als den Strombedarf der Wärmepumpe mit selbst erzeugtem Solarstrom zu decken? So sehen die konkreten Vorteile und Nachteile im Überblick aus: 

Energiespeicher: Wie die Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik noch effizienter gestaltet werden kann 

Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenenergie in Strom um – ganz unabhängig davon, ob dieser gerade benötigt wird, oder nicht. Neben der Einspeisung ins öffentliche Netz besteht die Möglichkeit, den erzeugten Solarstrom in entsprechenden Stromspeichern zwischenzulagern. Die sind allerdings teuer. Je höher also die Eigenstromnutzung ist, desto besser. Der Eigenverbrauch des Überschussstroms steigert den Autarkiegrad. Mit einer bestimmten Erweiterung kann die Wärmepumpe dazu einen Beitrag leisten. 

Der Schlüssel dazu ist ein Wärmespeicher, z.B. in Form eines Pufferspeichers oder Schichtenspeichers. Durch die Installation eines derartigen Speichers wird es der Wärmepumpe ermöglicht, auch dann zu arbeiten, wenn gar keine Wärme benötigt wird. Die erzeugte Energie wird dazu in einem Wärmespeicher zwischengelagert. Das steigert die Eigenverbrauchsquote des selbsterzeugten PV-Stroms nochmals. 

Wärmepumpe und Photovoltaik: Kosten und Fördermöglichkeiten 

Der Einbau von Wärmepumpen und Photovoltaik geht mit nicht unwesentlichen finanziellen Investitionen einher. Dazu gehören natürlich die Kosten für das Gerät selbst, die Erschließung der Wärmequelle (Erde, Wasser) und die Installation. Die Tabelle gibt einen Überblick, mit welchen Beträgen Sie ungefähr rechnen müssen: 

Kosten einer Wärmepumpe: 

Hinzu kommen vor allem in Altbauten Kosten für die Anpassung des Heizsystems oder die Installation neuer Heizkörper, die die niedrigen Vorlauftemperaturen der Wärmepumpe effizienter nutzen können. 

Um diese ursprünglichen Investitionskosten zu mindern, kann auf eine staatliche Förderung zurückgegriffen werden. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (kurz: KfW) vergibt – abhängig vom jeweiligen Programm – Zuschüsse oder Darlehen für den Einbau von Wärmepumpen bzw. energieeffiziente Sanierungen von Gebäuden. Die aktuellen Förderbedingungen können Sie im Artikel “Wärmepumpenförderung 2024” nachlesen. 

Soweit die guten Nachrichten. Die schlechte Nachricht: Photovoltaikanlagen werden aktuell von staatlicher Seite nicht gefördert. Zumindest nicht der Einbau direkt. Sehr wohl können Sie als Anlagenbetreiber eine Einspeisevergütung für jenen Anteil ihres Solarstroms beantragen, den sie nicht selbst verbrauchen, sondern in das öffentliche Netz einspeisen.  

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