Solaranlagen mit Wärmepumpe: Wie die Kombination die meiste Ersparnis erzielt

Bei den heutigen Stromkosten rechnen sich Solaranlagen auf lange Sicht bedeutend. Eine vierköpfige Familie erzielt mit Strom vom eigenen Dach pro Jahr beispielsweise leicht Kostenersparnisse im vierstelligen Bereich. Die genaue Höhe hängt wie die Amortisationszeit der Solaranlage vor allem von der Dimensionierung des Systems und der Eigenverbrauchsquote des selbst gewonnenen Stroms ab. Verbraucher können beide Faktoren beeinflussen. Um den Eigenverbrauchsanteil zu erhöhen und dadurch möglichst viel mit der Solaranlage zu sparen, können sie den selbst erzeugten Strom beispielsweise auch zum Heizen nutzen. Eine einfache Möglichkeit ist dabei die Installation einer Wärmepumpe. Mit einigen Tipps wird die Kombination von Photovoltaikanlage und Wärmepumpe besonders lohnenswert.

Eigenverbrauchsquote von Solaranlagen: Wie Wärmepumpen für bis zu 70 Prozent sorgen

Wer Wärmepumpen anschafft und sie mit Solarstrom vom eigenen Dach betreibt, heizt annähernd klimaneutral und erhöht hinsichtlich der Energieversorgung die Unabhängigkeit vom öffentlichen Netz. Dadurch sinken im Hinblick auf das Heizen und die Stromversorgung zugleich die Betriebskosten. Denn beide Systeme beziehen kostenlose Umgebungsenergie. Im Gegensatz zur Photovoltaik und im Unterschied zu Solarthermieanlagen nutzt die Wärmepumpe zum Heizen keine direkte Sonnenkraft. Stattdessen speist sie die bereitgestellte Heizwärme zu 75 Prozent aus Umgebungswärme. Je nach Modell bezieht sie jene aus der Luft, dem Grundwasser oder dem Erdreich. Um die gewonnene Energie in thermische Energie umzuwandeln und als nutzbare Heizwärme an den Heizkreislauf abzugeben, braucht das Gerät Strom: In einem Einfamilienhaus mit durchschnittlichem Wärmebedarf etwa in einer Höhe von rund 5.000 Kilowattstunden pro Jahr.

Zu 100 Prozent lässt sich dieser Strombedarf nicht mit Solarstrom vom eigenen Dach decken. Denn gerade in der Zeit des höchsten Wärmebedarfs haben die wetterabhängigen Stromerzeugungsanlagen den geringsten Ertrag, sodass zum Betrieb von Wärmepumpen Strom aus dem öffentlichen Netz zugekauft werden muss. Wer es richtig anstellt, muss nur in geringem Maße Strom zukaufen. Der kostenlose Solarstrom vom Dach deckt in der Regel um die 30 Prozent des Wärmepumpenverbrauchs. Damit steigt der Eigenverbrauch hinsichtlich des eigenen Solarstroms und kann bei richtigem Verbrauchsverhalten insgesamt sehr lukrativ sein. Damit dies gelingt, müssen Verbraucher

• eine möglichst große Solaranlage besitzen.
• einen passenden Solarspeicher auswählen.
• die Wärmepumpe bedarfsgerecht dimensionieren.
• das richtige Wärmepumpen-Modell auswählen.
• alle Elemente des Systems hinsichtlich Leistung und Größe genau aufeinander abstimmen.
• mit einem Energiemanagementsystem Ertrag und Verbrauch zeitlich miteinander koordinieren.

Bei bestehender Solaranlage: Lässt sich eine Wärmepumpe nachrüsten?

Damit Solaranlagen im Winter, an Schlechtwettertagen und in der Nacht trotz Ertragsflauten ausreichend Energie liefern, werden sie heutzutage meist zum Komplettpreis inklusive passendem Speicher verkauft und montiert. Insgesamt betrifft dies auf dem aktuellen Markt fast die Hälfte aller Angebote. Allerdings sind die inkludierten Speicher nicht auf die Wärmepumpe als zusätzlichen Stromverbraucher ausgelegt. Dies kann zu einem Problem werden, wenn eine bereits bestehende Solaranlage nachträglich um eine Wärmepumpe ergänzt werden soll. In diesem Fall passt das Gesamtsystem nicht mehr zusammen, sodass die Effizienz und Wirtschaftlichkeit sinken. Hohe Eigenverbrauchsquoten lassen sich mit der Kombination aus Solaranlage, Speicher und Wärmepumpe vor allem dann erzielen, wenn alle drei Elemente gemeinsam geplant und angeschafft werden. Dabei gilt:

• die Wärmepumpe muss hinsichtlich der Leistung zum Gesamtwärmebedarf passen. Um sie zu berechnen, multipliziert man die Wohnfläche mit dem spezifischen Wärmebedarf.
• die Dimension der Solaranlage muss mit der Wärmepumpenleistung zusammenpassen. Als Faustformel lässt sie sich errechnen, indem man die Leistung der Wärmepumpe mit drei multipliziert.
• der Solarspeicher muss zur Solaranlage passen. Die Leistung der Photovoltaik mal 1,5 ergibt die erforderliche Speicherkapazität in Kilowattstunden.

Bei bestehenden Solaranlagen müssen zur Kombination mit einer Wärmepumpe wegen des künftig höheren Strombedarfs unter Umständen einige Module ergänzt werden. Bestehende Speicher muss man in diesem Fall in aller Regel komplett austauschen.

Fazit: Halbe Heizkosten und höherer Eigenverbrauch dank PV-Anlage mit Wärmepumpe

Der Wärmepumpenbetrieb mit eigenem Solarstrom lohnt sich nicht nur, um mit erhöhtem Eigenverbrauchsanteil des Solarstroms die Rentabilität der Solaranlage zu steigern und ihre Amortisationszeit zu verkürzen. Zugleich steigt durch die Kombination wegen Ersparnissen hinsichtlich der Heizkosten auch die Rentabilität der Wärmepumpe. Teils sinken die Kosten für die Wärmeversorgung mit der Kombination sogar um mehr als 50 Prozent, sodass sich die Wärmepumpe doppelt so schnell amortisiert wie bei Einzelanschaffung. Vorausgesetzt, Verbraucher bemühen sich darum, einen möglichst hohen Anteil des Stromverbrauchs im eigenen Haus zu decken.

Für eine 100-prozentige Deckung müssten Solarstromspeicher zur Sicherstellung einer durchgehend ausreichenden Wärmeversorgung zu groß dimensioniert werden, als dass sie noch wirtschaftlich wären. Der bei vollem Deckungsgrad erhöhte Eigenverbrauchsanteil der Solaranlage würde sich nicht mehr rechnen. Insofern ist es eher empfehlenswert, einen realistischen Deckungsgrad von 40 bis 60 Prozent zu erreichen, der die Eigenverbrauchsquote um bis zu 15 Prozent erhöht. Mit diesem Ziel sollten Solaranlage, Stromspeicher und Wärmepumpe stets von Fachleuten ausgelegt und idealerweise zur selben Zeit angeschafft werden.