Wärmepumpe und Photovoltaik: Eine unschlagbare Kombination

Die Wärmepumpe zählt unbestritten zu den Technologien der Zukunft. Anders als herkömmliche Heizsysteme, die auf der Verbrennung von fossilen Brennstoffen beruhen, produziert die Wärmepumpe kaum CO². Wenn in Zukunft die Preise für klimaschädliche Emissionen steigen und etwa Öl- oder Gasheizungen enorm hohe Betriebskosten verursachen, profitieren die Betreiber von Wärmepumpen. Die Wärmepumpe ist umweltfreundlich, effizient und wartungsarm. Ihr steht ein unerschöpfliches Reservoir erneuerbarer Energiequellen zur Verfügung: Die natürliche Wärme der Erde, der Luft und des Grundwassers.

Im Haushalt zählt die Wärmepumpe, die ein Gebäude mit Heizung und Warmwasser versorgt, zu den Großverbrauchern von elektrischer Energie. Wer die eigenen Wärmepumpe mit Photovoltaik-Anlage kombiniert, kann die Energieversorgung über das öffentliche Stromnetz um 21 bis zu 70 Prozent reduzieren! Je energieeffizienter ein Gebäude konzipiert ist, umso höher das Einsparpotenzial der Wärmepumpe-Photovoltaik-Kombination. Neben der monetären Entlastung bereitet die Kombination jedes Gebäude optimal auf eine emissionsarme Zukunft vor. Sie ermöglicht Privatpersonen genauso wie Unternehmern eine autarke Versorgung mit Strom und Wärme.

 

photovoltaik anlage auf dem dachLuft-Wärmepumpe im Garten

Die Wärmepumpe: Verschiedene Formen der Energiegewinnung

Die Wärmepumpeanlage arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie ein Kühlschrank. Mit Hilfe eines Kühlmittels kann die Umweltwärme nutzbar gemacht und auf das Wasser einer Heizung oder die Warmwasserversorgung des Haushalts übertragen werden. Der Prozess lässt sich im Sommer auch umkehren, wodurch die Wärmepumpe zur Klimaanlage wird: Nun entzieht sie den Innenräumen ihre Wärme und gibt diese an das Erdreich, das Grundwasser oder die Umgebungsluft ab. Dafür benötigt die Wärmepumpe elektrische Energie für ihren Antrieb und die Pumpe.

→ Die Wärmepumpe arbeitet übrigens auch bei strengem Frost absolut effizient und zuverlässig.

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Wärmepumpe mit Aussenluft und Abluft

Luft als Wärmequelle zu nutzen, bedeutet, dass die Energiequelle besonders leicht und kostengünstig erschlossen werden kann – denn Luft steht überall zur Verfügung. Besonders positiv wirkt sich die Nutzung von bereits aufgewärmter Abluft auf die Energiebilanz eines Gebäudes aus. Im Sommer sind Luft-Wärmepumpen besonders effizient. Natürlich arbeitet die Pumpe ebenfalls im Winter und zwar selbst bei 2-stelligen Minusgraden. Dann benötigt das System zusätzlich einen Elektroheizstab. Dieser verbraucht allerdings so wenig Strom, dass sein Einsatz weniger als 5 Prozent der benötigten Energie insgesamt ausmacht.

Wärmepumpe mit Wärmequellen Erdreich oder Grundwasser

Wärmepumpen für das Erdreich oder das Grundwasser profitieren von der konstanten Temperatur von Grundwasser und Erdreich, die sich auch bei sehr kaltem Wetter nicht ändert. Wer über ein eigenes Grundstück verfügt, kann sich Erdwärme zu Nutze machen – entweder mit Hilfe von Erdwärmekollektoren oder mit Erdwärmesonden. Das Grundwasser als Wärmequellen zu nutzen, ist bei der passenden geologischen Situation ebenfalls möglich. Bauherren müssen zwar mehr investieren, um die Erdwärme oder die Grundwasserwärme zu erschließen. Dafür investieren sie jedoch in ein sehr energieeffizientes und langlebiges System, von dem mehrere Generationen hintereinander profitieren, wenn das erschlossene Grundstück in Familienbesitz ist.

→ Im Betrieb benötigen die Systeme unterschiedlich viel Strom; am meisten die Luft-Wärmepumpen. Die Leistung der Anlage wird in JAZ (Jahresarbeitszahl) angegeben. JAZ spiegelt das Verhältnis von Stromverbrauch zu der Energie wieder, die die Anlage im Jahr an die Heizung abgibt. Wenn die Größe JAZ zwischen 3,5 und 4 liegt, gilt der Wert als gut.

Photovoltaik und Wärmepumpe: Die Voraussetzungen

Series Operated Solar Heat Pump diagram
Damit Sie die Wärmepumpe mit der Photovoltaikanlage betreiben können, müssen beiden Systemen miteinander kommunizieren. Dies kann auf unterschiedlichem Wege erfolgen:

  • Über eine Schnittstelle, die direkt an der Wärmepumpe selbst angebracht ist
  • Über einen Wechselrichter, der direkt mit der Wärmepumpe verbunden ist
  • Über ein Energie-Management-System, das die Kommunikation zwischen Wärmepumpe und PV Anlage steuert

Wann ist ein zweiter Stromzähler für Wärmepumpe mit Photovoltaik-Anlage nötig?

In manchen Fällen wird der Einsatz eines zweiten Stromzählers vorausgesetzt. Bei der wärmeeffizienten Gebäudemodernisierung und dem Einsatz intelligenter Energie-Management-Systeme benötigen Betreiber einen zweiten Stromzähler, um den Anschluss an den Haushaltsstromkreis zu realisieren. Der große Vorteil: Das System ist auch dann sehr rentabel, wenn die Wärmepumpe weniger als 50 Prozent des von der Photovoltaikanlage bereit gestellten Stromes nutzt.

Wann ist der Anschluss der Wärmepumpe an den Haushaltsstrom mit PV Anlage rentabel?

Betreiber von Wärmepumpen wünschen eine möglichst hohe Effizienz der Wärmepumpe-Photovoltaik-Kombination. Hiernach richtet sich letztlich die Entscheidung, ob die Wärmepumpe an den Haushaltsstromkreis angeschlossen werden soll oder nicht. Die Faustregel lautet: 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 werden kann.

 

Wärmepumpenanlage mit Familie: Mit Photovoltaik noch besser

Kosten des Betriebs von Wärmepumpe mit Photovoltaik

Wie hoch die Kosten für eine Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaikanlage ausfallen, hängt von sehr vielen Faktoren ab. Zu den wichtigsten Faktoren zählt die Art der Wärmepumpe:

  • Am kostenintensivsten sind Wasser-Wasser-Wärmepumpen. In Kombination mit einer Photovoltaikanlage können Gesamtkosten in Höhe von bis zu 45.000 Euro entstehen. Inbegriffen sind bereits Kosten für einen Stromspeicher sowie für den Einbau der Technik.
  • Etwas günstiger ist die Kombination Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Photovoltaik. Hier beträgt die Preisspanne 30.000 bis 40.000 Euro.
  • Am günstigsten schlägt die Kombination Luft-Wasser-Wärmepumpe mit Photovoltaikanlage zu Buche. Die Gesamtkosten beginnen bei etwa 25.000 Euro.

Wärmepumpe mit Photovoltaik und Stromspeicher

Sie möchten Ihr Haus in ein rentables Ökokraftwerk verwandeln? Dann kommt nur eine Kombination von Photovoltaik, Stromspeicher und Wärmepumpe in Frage! Das Zusammenspiel von Wärmepumpe mit Stromspeicher in Kombination mit Photovoltaik-Anlagen ist in puncto Ökobilanz, aber vor allem auch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit nicht zu schlagen.

Denn: Ist der Eigenverbrauch des erzeugten Stroms von der PV Anlage höher als die Eigenverbrauchsquote sämtlicher Geräte im Haushalt, schaltet das System um und versorgt die Wärmepumpe mit Strom. Ist diese ausreichend mit Solarstrom versorgt, dann fließt der überschüssige Strom in einen Speicher. Ist auch dieser Speicher komplett aufgeladen, besteht die Möglichkeit, das Haushaltswasser als Wasserspeicher zu nutzen. Das Wasser kann in Maßen und sinnvoll etwas höher temperiert werden, sodass der Strom aus der Sonne nun im Wasser gespeichert ist. Ist der Stromverbrauch dann immer noch höher als die Höhe des Strombedarfs, kann in das öffentliche Netz eingespeist werden – so “verdient” das System schließlich sogar Geld. Über die Speicher steht dem Haushalt – also auch der Wärmepumpenanlage – auch dann Energie zur Verfügung, wenn die PV-Anlage gerade nicht produziert.

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Haben Sie als Betreiber, Bauherr oder Verbraucher Fragen dazu? Möchten Sie erfahren, wie Sie Ihre Wirtschaftlichkeit mit Hilfe von erneuerbaren Energien steigern und mit welchen Systemen Sie sinnvoll Photovoltaik kombinieren können? Sie möchten ökologisch nachhaltige Systeme betreiben, Strom erzeugen und CO²-arm heizen? Vereinbaren Sie einen Beratungstermin bei ED-ENERGY – Wir sind Experten im Bereich Regenerative Energiesysteme! Wir sind unter anderem Anbieter von Photovoltaik-Anlagen und auf Grund unseres Stammsitzes insbesondere spezialisiert auf den Einsatz von Photovoltaik in Berlin. Wir beraten über Anschaffung und Verbrauch, planen für Sie und können Ihr Projekt jederzeit umsetzen. Wir beraten Sie gerne über die Möglichkeiten der staatlichen Förderung von Wärmepumpe mit Photovoltaik-Anlage. Wir treiben die Energiewende voran – mit Privatpersonen, Unternehmen und öffentlichen Institutionen, im Sinne der Umwelt.