Eine Photovoltaik-Anlage auf einem Dach
© LEA Hessen / Gerauer

Wärmepumpe und Photovoltaik

Photovoltaik und Wärmepumpe – oft eine Traumkombination

Mit einer eigenen Photovoltaikanlage (PV-Anlage) kann nicht nur der Strom für den Haushalt, sondern teilweise auch für eine Wärmepumpe produziert werden.

Strom aus einer PV-Anlage (ohne Stromspeicher) kostet im Einfamilienhaus um die 8–15 Cent pro Kilowattstunde, wenn man die einmaligen Investitionskosten der Anlage in jährliche Kosten umrechnet und auf die jährlich produzierte Strommenge bezieht. Dies stellt eine gute Möglichkeit dar, die Strom- bzw. Heizkosten dauerhaft zu reduzieren. Mit einer Wärmepumpe und dem PV-Strom kann im Sommer Warmwasser bereitet und in den Übergangszeiten, also im Herbst und Frühjahr, auch das Gebäude beheizt werden.

Ob im Winter noch nennenswert Strom für den Wärmepumpenbetrieb erzeugt werden kann, hängt von Größe, Ausrichtung und Neigung der Module ab. Eine größere Modulfläche ist immer hilfreich und dient durch größere Überschüsse auch der Energiewende im allgemeinen Stromnetz, daher sollten geeignete Dachflächen möglichst vollständig ausgenutzt werden. Im Winter bringen Module mit einem steilen Winkel einen besseren Ertrag als flach montierte. Auch Module, die an einer Südfassade oder einem Südbalkongeländer montiert sind, erzielen im Winter verhältnismäßig gute Erträge.

PV-Anlage auf dem Dach eines Privathauses.
© IWU
Eine PV-Anlage kann die Wärmepumpe ergänzen.
Und was bringt's?

Bei der Simulation eines Beispiel-Einfamilienhauses konnten mit einer PV-Anlage (8 kWp, 45° Dachneigung, Süd-Ausrichtung und 3.500 kWh Haushaltsstromverbrauch) im unsanierten Zustand 17–22% des Gesamtstromverbrauchs (Haushaltsstrom und Wärmepumpe) selbst erzeugt werden. Im sanierten Zustand stieg der Wert auf 26–37%, je nachdem, ob eine Nutzungsoptimierung des PV-Stroms (s.u.) durchgeführt wurde oder nicht.

In absoluten Zahlen konnten 800–1.000 kWh PV-Strom mehr direkt im Haus verwendet werden. Dabei wurde die PV-Anlage so betrieben, dass sie den Bedarf für Haushalts- und Wärmepumpenstrom deckte und nur überschüssiger PV-Strom zusätzlich für die Wärmepumpe verwendet wurde (optimierte Beladung des Speichers). Darüber hinausgehende Überschüsse werden ins Stromnetz eingespeist.

So optimieren Sie Ihre Wärmepumpe mit PV

Um die Nutzung des PV-Stroms zu optimieren, sollte die Wärmepumpe vorzugsweise in Zeiten mit Sonneneinstrahlung arbeiten. Bei der Warmwasserbereitung bietet es sich an, die Aufheizzeiten für den Warmwasserspeicher bei ausreichendem Volumen auf die Sonnenstunden (z.B. 10–16 Uhr) zu beschränken. Dies kann im einfachsten Fall in der Steuerung der Wärmepumpen über ein Zeitprogramm hinterlegt werden. Inverter-Wärmepumpen, die ihre Leistung anpassen können, haben den Vorteil, dass sie sich besser an das PV-Strom-Angebot anpassen können als ungeregelte Geräte.

Moderne Wärmepumpen besitzen eine sogenannte Smart-Grid-Ready (SG Ready)-Schnittstelle, über die sie auch von einer PV-Anlage oder einem Energiemanager angesteuert werden können, wenn z.B. überschüssiger Solarstrom zur Verfügung steht. Dann kann die Wärmepumpe einen Warmwasser- oder Pufferspeicher höher aufheizen als üblich.

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