Wärmepumpe mit Photovoltaik verbinden: Was muss ich beachten?

In Zeiten von Rohstoffknappheit und steigenden Energiepreisen ist eine Wärmepumpenheizung für viele Hausbesitzer*innen die ideale Lösung, um ihr Zuhause umweltfreundlich und günstig zu heizen. Das Umrüsten auf eine elektrische Wärmepumpe spart zwar Gas oder Öl ein, dafür treibt es die Stromrechnung spürbar in die Höhe: Je nach Modell und Größe verbraucht eine Wärmepumpe jährlich zwischen 30 und 40 kWh pro m² Wohnfläche. 

Eine Möglichkeit, umweltbewusst zu heizen und trotzdem unabhängiger von den öffentlichen Versorgungsinfrastruktur zu werden, ist eine Wärmepumpe in Kombination mit einer Photovoltaikanlage. In diesem Beitrag geben wir Ihnen einen Überblick, wie die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik funktioniert, worauf Sie achten sollten und für wen sich die ganzheitliche Energielösung lohnt. 
 

Warum ist die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik sinnvoll?

Elektrische Wärmepumpen nutzen die Umgebungsenergie aus der Luft, dem Erdreich oder aus dem Grundwasser. Mithilfe dieser Umgebungsenergie erzeugen sie Wärme, um Häuser zu beheizen. Diese Art der Wärmegewinnung ist umweltfreundlicher und nachhaltiger als klassische Gasheizungen oder Ölheizungen: Zum einen braucht die Wärmepumpe nur Strom – sie kommt also ohne fossile Brennstoffe aus, sodass im Betrieb keine CO2-Emissionen entstehen. Zudem arbeiten Wärmepumpen deutlich effizienter als alle konventionelle Heizsysteme.

In unserem Beitrag Wärmepumpenheizung: Vorteile, Nachteile und Kosten auf einen Blick werfen wir einen detaillierteren Blick auf die Vorteile und Funktionsweisen von Wärmepumpen. 

 

Auch die Photovoltaik ist als nachhaltige Alternative zur Gas- oder Kohleverstromung bekannt. Solarenergie ist in großem Umfang kostenlos verfügbar, wenn man eine Solaranlage besitzt, und kann ohne Auswirkungen auf die Umwelt genutzt werden. Zudem ist die eigene Solaranlage für viele Hausbesitzer*innen ein Weg, autarker zu werden und sich möglichst unabhängig mit Energie zu versorgen. Ausführliche Informationen zu den Eigenschaften und den Möglichkeiten von Photovoltaik finden Sie übrigens in unserem Beitrag Solarenergie: Vor- und Nachteile. 

Kombiniert man Photovoltaik und Wärmepumpe, potenzieren sich die Vorteile beider Lösungen. 

• PV-Eigennutzungsanteil steigt: Mit einer Wärmepumpe können Sie deutlich mehr von ihrem PV-Strom direkt selbst nutzen. Das lohnt sich finanziell mehr, als den Strom ins Netz einzuspeisen.
   
• Zukunftsfähige Energielösung: Ressourcenknappheit und schwankende Energiepreise kann man mit der Kombination aus PV und Wärmepumpe besser abfedern.
   
• Umwelt- und ressourcenschonend: Solarenergie ist emissionsfrei und steht in großem Umfang zur Verfügung.
   
• Vorausschauend mit Blick auf Gesetzesänderungen: Ob Solarpflicht oder drohende Ölheizungsverbote – mit einer Strom- und Wärmelösung auf PV-Basis sind Sie schon heute bereit für die Zukunft.

Gerade die unsichere weltpolitische Lage führt dazu, dass viele Eigenheimbesitzer*innen autarker werden möchten. Eine Photovoltaikanlage mit Stromspeicher und Wärmepumpenheizung bietet dafür optimale Voraussetzungen und kann ein erster Schritt Richtung autarkes Haus sein. 
 

Was muss ich beachten, wenn ich eine Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren möchte?

Sowohl eine Solaranlage als auch eine Wärmepumpenheizung ist grundsätzlich für fast jedes Einfamilienhaus geeignet. Allerdings sollten Sie bedenken: Mit einer elektrischen Wärmepumpe kann der jährliche Strombedarf mitunter auf das Doppelte bis Dreifache des bisherigen Haushaltsstrombedarfs  ansteigen.

Damit Ihre Energielösung effizient funktioniert, sollten Sie einige Dinge berücksichtigen. 

• Dachfläche: Es muss genug Dachfläche zur Verfügung stehen, um eine PV-Anlage zu installieren, die sowohl den Haushaltsbedarf als auch den Strombedarf der Wärmepumpe decken kann. Dafür sollten Sie mit mindestens 10–12 kWp Leistung rechnen.
   
• Ausrichtung des Daches: Solaranlagen auf Südost- oder Ost-West-Dächern sind ausreichend, wenn Sie nur Ihren Haushaltsstrombedarf mit Photovoltaik decken möchten. Um mehr Leistung für die Wärmepumpe zu erzeugen, sollte das Dach idealerweise nach Süden oder Südwesten ausgerichtet sein. 
   
• Energetischer Zustand des Hauses: Wärmepumpenheizungen arbeiten am effektivsten in gut gedämmten Häusern. Altbauten können ebenfalls mit einer Wärmepumpe beheizt werden, in diesem Fall muss die Anlage jedoch deutlich größer geplant werden und der Stromverbrauch der Wärmepumpe ist entsprechend höher. 
   
• Heizsystem: Ideal zum Heizen mit Photovoltaik und Wärmepumpe sind Fußbodenheizungen oder Niedrigtemperatur-Heizkörper. Sie haben eine geringe Vorlauftemperatur und nutzen die Heizungswärme damit besonders effizient.
   
• Stromspeicher: Die Kombination aus Photovoltaik und Wärmepumpe kann durch einen Stromspeicher ergänzt werden. Dieser speichert den Solarstrom, der tagsüber erzeugt wird, sodass Sie ihn abends oder an Regentagen für die Wärmepumpe nutzen können. 

Wenn Sie bereits eine Photovoltaikanlage auf dem Dach haben und diese mit einer Wärmepumpenheizung ergänzen möchten, sollte die PV-Anlage vor allem groß genug sein. Ggf. können Sie die bestehende Anlage um weitere PV-Module und einen entsprechend großen Stromspeicher erweitern, um den zusätzlichen Strombedarf durch die Wärmepumpe zu decken. 
 

Ist jede Wärmepumpe für die Kombination mit Photovoltaik geeignet?

Alle Wärmepumpen werden mit Strom betrieben – insofern kann man ganz grundsätzlich jede Wärmepumpe über die eigenen Solaranlage betreiben. Wichtig dabei ist, zu bedenken, dass sowohl die Größe der Solaranlage als auch der eigene Haushaltsstrombedarf und der Strombedarf der Wärmepumpe möglichst ideal miteinander abgewogen werden sollten. 

Hinzu kommt folgende Überlegung: Dann, wenn wir am meisten Wärme und Warmwasser brauchen – im Winter und in den Abendstunden – erzeugen Solaranlagen wenig bis gar keinen Strom. Mit einem Stromspeicher lassen sich die Abendstunden und einzelne Tage ohne Solarertrag überbrücken. Aber wenn Sie zum Beispiel eine relativ große Wärmepumpe brauchen und nur wenig freie Dachfläche für Photovoltaik zur Verfügung haben, werden Sie vermutlich noch mehr zusätzlichen Strom aus dem Netz beziehen müssen, um die Wärmepumpe ganzjährig zu betreiben.
 

Kann ich eine Wärmepumpe ausschließlich mit Photovoltaik betreiben?

Grundsätzlich ist es möglich, die Wärmepumpe ausschließlich mit selbst erzeugtem Solarstrom zu betreiben. Voraussetzung dafür ist zum einen, dass die Wärmepumpe effizient arbeitet – das funktioniert am besten in Niedrigenergiehäusern.

Zum anderen brauchen Sie eine Speichermöglichkeit für den selbst erzeugten Solarstrom, da Ihre Anlage nachts oder an dunklen Wintertagen keinen Strom erzeugt. Um Ihre Wärmepumpe mit PV-Strom zu betreiben, benötigen Sie einen Stromspeicher und im Idealfall auch eine Cloud-Lösung, mit der Sie den PV-Überschuss im Sommer langfristig als Stromguthaben speichern können. 

Wieviel Solarstrom braucht eine Wärmepumpe?

Abhängig von der Bauweise und dem Alter Ihres Hauses, beträgt der Stromverbrauch einer Wärmepumpe im Jahr zwischen 30 und 40 kWh pro m² Wohnfläche. Bei einem Haus mit 140 m² Wohnfläche müssen Sie also mit einem jährlichen Stromverbrauch von 4200 bis 5600 kWh rechnen. Eine ausreichend große Photovoltaikanlage kann diesen Strombedarf problemlos decken. Eine Photovoltaik-Komplettanlage mit 10 kWp zum Beispiel erzeugt zwischen 9.000 und 11.000 kWh im Jahr.

Diese Jahressumme sollte allerdings differenziert betrachtet werden. Warum? Eine wichtige Sache, die Sie im Hinterkopf behalten müssen, ist, dass der Großteil der PV-Strom-Produktion in den Sommer fällt, während der Haupt-Strom-Bedarf der Wärmepumpe in den Winter fällt.

Wir als SENEC vermitteln zwischen diesen beiden Punkten durch unser Produkt SENEC.Cloud. Die Idee dahinter ist: Sie speisen im Sommer Stromüberschuss auf ein virtuelles Stromkonto ein und können im Winter zusätzlichen Solarstrom nutzen. 

Wie groß muss die Photovoltaikanlage für eine Wärmepumpe sein?

Elektrische Wärmepumpen machen einen großen Anteil des Stromverbrauchs aus. Wer die Wärmepumpe mit Photovoltaik betreiben möchte, sollte daher die PV-Anlage so groß wie möglich planen. Zum Vergleich: Der Haushaltsstromverbrauch eines Einfamilienhauses lässt sich mit einer Solaranlage mit 5–7 kWp problemlos decken.

Kommt eine Wärmepumpe dazu, sollte die PV-Anlage eine Leistung von 10–12 kWp haben. Grundsätzlich gilt, dass sowohl die Größe der Wärmepumpe als auch die Größe der Photovoltaikanlage für jeden Haushalt individuell geplant werden muss. Die Wohnfläche und der energetische Zustand des Hauses spielen dabei ebenso eine Rolle wie die Ausrichtung und Neigung des Daches und der individuelle Stromverbrauch.

Zusätzlich kommt auch hier (wie bereits in der Frage vorher) die Idee unserer Cloud-Lösung ins Spiel. Dabei sammeln Sie im Sommer PV-Strom-Überschüsse auf einem virtuellen Stromkonto und können diese Überschüsse im Winter für Ihre Wärmepumpe nutzen.

Was bringt eine Wärmepumpe im Winter?

Der Vorteil von Wärmepumpen ist, dass sie die Umgebungswärme aus der Luft, dem Erdreich oder aus dem Grundwasser nutzen. Diese Umgebungswärme ist auch bei Minusgraden noch ausreichend, um Ihr Haus im Winter über die Wärmepumpe zu beheizen. Wird die Wärmepumpe über die Photovoltaikanlage betrieben, kann es allerdings vorkommen, dass die Anlage an einigen Wintertagen nicht ausreichend Strom erzeugt. In solchen Situationen bezieht die Wärmepumpe zusätzlich Strom aus dem öffentlichen Netz.

Was kostet eine Wärmepumpe in Verbindung mit Photovoltaik?

Für eine effiziente, nachhaltige Heizlösung benötigen Sie nicht nur eine Photovoltaikanlage und eine Wärmepumpe, sondern auch einen Stromspeicher, durch den der Solarstrom auch abends und an Schlechtwettertagen zuverlässig verfügbar ist. Die Kosten für eine Komplettlösung variieren je nach Größe der Anlage. Für ein kleines Haus mit 100 m² Wohnfläche und einer 8-kWp-Anlage mit Speicher und Wärmepumpe sollten Sie mit Kosten ab 35.000 Euro rechnen.

Gibt es staatliche Förderungen für die Kombination von Photovoltaik und Wärmepumpe?

Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) fördert aktuell den Einbau von Wärmepumpen in Privathaushalten mit 25 %. Dabei spielt es allerdings keine Rolle, ob die Wärmepumpe mit Photovoltaik oder mit Strom aus dem öffentlichen Netz betrieben wird. Wird die Wärmepumpe im Austausch gegen eine alte Gas- oder Ölheiztherme eingebaut, können Eigenheimbesitzer*innen sogar 35 % Förderung beantragen. 

Weitere Informationen zum Thema Förderung finden Sie in unserem Beitrag: Förderung Wärmepumpe: Wo und wie gibt es Zuschüsse?