Solar mit Wärmepumpe kombinieren: Das sollten Sie wissen

Das Heizen mit einer Wärmepumpe spart Geld und schont zugleich die Umwelt. Noch effizienter ist es, eine Wärmepumpe mit einer Solaranlage zu kombinieren und so zugleich die Energie der Sonne zu nutzen. Mehr dazu, wie Wärmepumpen und Solar zusammenwirken, erfahren Sie bei Bosch.

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Was ist der Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik?

Auch wenn beide die Energie der Sonnenstrahlung nutzen, unterscheiden sich Solarthermie und Photovoltaik in wichtigen Punkten. Eine Solarthermieanlage nutzt die Energie der einfallenden Sonnenstrahlen, um Wärme zu erzeugen. Dafür wird das Sonnenlicht mit Hohlspiegeln gebündelt und auf ein Vakuumrohr gelenkt. Ein im Inneren dieses Rohrs zirkulierendes Kältemittel verdampft dabei, strömt zu einem Wärmetauscher und gibt dort seine Wärme an den Heizkreislauf ab.

Im Gegensatz dazu handelt es sich bei der Photovoltaik um den Einsatz von Solarenergie zur Stromerzeugung. Sonnenstrahlen treffen auf Solarzellen. Diese wandeln die Lichtenergie der Sonnenstrahlen in Gleichstrom um. Der Gleichstrom muss anschließend nur noch mit einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden und steht dann zur Nutzung oder für die Einspeisung ins Stromnetz bereit.

Wie kann man mit Solar und Wärmepumpe Energie sparen?

Wärmepumpen profitieren auf verschiedene Weisen von der Nutzung der Solarenergie. Eine Solarthermie-Anlage unterstützt die Wärmepumpe entweder direkt, indem sie zusätzliche Wärme in den Pufferspeicher der Heizung einspeist und so die Wärmepumpe entlastet. Oder sie unterstützt die Wärmepumpe indirekt, indem sie die Wärmequelle der Wärmepumpe aufheizt. Wärmepumpen arbeiten am effizientesten, wenn sie das Temperaturniveau der aufgenommenen Wärme nur um wenige Grad anheben müssen. Die indirekte Unterstützung durch Solarthermie macht Wärmepumpen also effizienter und senkt den Stromverbrauch.

Eine Solar-Wärmepumpe kann aber auch mit dem günstigen und klimaneutralen Solarstrom einer Photovoltaikanlage betrieben werden. Überschüssiger Solarstrom kann zudem mithilfe eines elektrischen Heizstabs den Pufferspeicher der Heizung auffüllen.

Solarthermie
Photovoltaik
Produziert
Wärme
Strom
Einatzmöglickeiten
  • direkte Nutzung: speist Wärme in den Pufferspeicher ein
  • indirekte Nutzung: speist Wärme in die Wärmequelle der Wärmepumpe ein
  • versorgt die Wärmepumpe mit Solarstrom
  • füllt mit überschüssigem Strom den Pufferspeicher auf

Ganz gleich, ob Solar-Wärmepumpe oder reine Solaranlage: Um die Solarenergie besonders effizient zu nutzen, sollte die Anlage optimal ausgerichtet sein. Photovoltaikanlagen sollten entweder nach Süden oder entlang der Ost-West-Achse ausgerichtet werden. Solarthermie-Anlagen sind am effizientesten, wenn sie möglichst direkt nach Süden ausgerichtet sind.

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Kombination aus Wärmepumpe und Solar: Vorteile

Ob Sie Ihre Wärmepumpe mit Solarthermie oder Photovoltaik kombinieren, ist Ihnen überlassen. Beide Technologien sind umweltfreundlich und werden staatlich gefördert.

Vorteile
Nachteile
Solarthermie
  • zusätzliche Wärmeproduktion
  • Einspeisen von Wärme in die Wärmequelle
  • senkt Stromverbrauch der Wärmepumpe
  • nicht bei bedecktem Himmel nutzbar
  • Ausrichtung möglichst exakt nach Süden
Photovoltaik
  • günstiger Strom
  • auch bei bedecktem Himmel nutzbar
  • Dachfläche darf nicht verschattet sein

Photovoltaikanlagen werden noch effizienter, wenn zusätzlich ein Solarspeicher zur Verfügung steht. Dabei handelt es sich um einen Batteriespeicher, der überschüssigen Strom aufnimmt und so den Eigenverbrauch am Solarstrom steigert. Auch ein elektrischer Heizstab im Pufferspeicher, der mit überschüssigem Solarstrom betrieben wird, steigert den Eigenverbrauch.

Solarthermie und Photovoltaik können auch kombiniert werden. Dann wird bei höherem Flächenbedarf die Sonnenenergie optimal ausgenutzt.

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Wärmepumpe und Solar: Wie hoch sind Kosten und Förderung?

Wenn Sie sich für eine Wärmepumpe mit unterstützender Solaranlage entscheiden, dann müssen Sie mit Anschaffungskosten von etwa 18.000 bis 35.000 Euro rechnen:

Wärmepumpe 10.000 - 25.000 EUR
Luftwärmepumpe 10.000 - 18.000 EUR
Wasser-Wasser-Wärmepumpe 15.000 - 22.000 EUR
Erdwärmepumpe mit Flächenkollektor 14.000 - 19.000 EUR
Erdwärmepumpe mit Erdsonde 20.000 - 25.000 EUR
Solarthermie- oder Photovoltaikanlage 8.000 - 10.000 EUR

Hinzu kommen jährliche Wartungskosten insbesondere für die Wärmepumpe, die aber mit bis zu ca. 150 Euro deutlich unter denen für andere Heizungssysteme, z. B. Brennwertthermen, liegen.

Die Investition lohnt sich, wie die Betrachtung der Heizkosten einer vierköpfigen Durchschnittsfamilie zeigt. Diese hat einen Heizbedarf von ca. 35.000 kWh pro Jahr. Für das Heizen mit einer Öl- oder Gas-Brennwerttherme zahlt sie ca. 2.800 Euro pro Jahr bei einem durchschnittlichen Heizöl- oder Gaspreis von 8 ct/kWh. Nutzt sie hingegen eine effiziente Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von 4 und betreibt diese mit günstigem Wärmepumpenstrom (ca. 20 ct/kWh), dann sinken die Heizkosten auf rund 5 ct/kWh bzw. 1.750 Euro pro Jahr.

Solarkollektoren sind auf einem Flachdach installiert.

Kommt sogar eine Solar-Wärmepumpe zum Einsatz, sinken die Kosten noch weiter. Mit Solarthermie wird die Wärmepumpe entlastet, während eine Photovoltaikanlage der Wärmepumpe kostenlosen und zugleich klimafreundlichen Solarstrom zur Verfügung stellt.

Noch günstiger wird eine Solar-Wärmepumpe, wenn Sie beim Kauf staatliche Förderungen in Anspruch nehmen. Die Bundesförderung effiziente Gebäude (BEG) ermöglicht zinsgünstige Kredite und Zuschüsse für Wärmepumpen, Solarthermie und Photovoltaik, die vielfach auch kombiniert werden können. Beachten Sie jedoch, dass die Förderungen bereits vor dem Kauf bzw. dem Beginn etwaiger Baumaßnahmen beantragt werden müssen.

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FAQ zum Thema Solar und Wärmpumpe

Solarthermie und Photovoltaik können kombiniert werden. Sie müssen sich zur Unterstützung Ihrer Wärmepumpe nicht für eine Technik entscheiden, sondern Sie können beide, Solarthermie und Photovoltaik, auch gemeinsam nutzen. Für welche Art der Nutzung Sie sich entscheiden, sollten Sie von Ihrem Nutzungsverhalten, der verfügbaren Dachfläche und der Ausrichtung des Daches abhängig machen.

Ja. Wärmepumpen arbeiten am effizientesten, wenn die Vorlauftemperatur der Heizung niedrig ist, weil sie dann weniger Strom verbrauchen. Niedrige Vorlauftemperaturen haben neben Fußboden- und Wandheizungen auch moderne Niedertemperaturheizkörper. Wird die Wärmepumpe zusätzlich mit Solarthermie oder Photovoltaik kombiniert, arbeitet sie zudem noch effizienter und kann auch etwas höhere Temperaturen kostengünstig bereitstellen.

Nein. Die EVU-Sperre verhindert in der vom Energieanbieter bestimmten Sperrzeit vollständig, dass die Wärmepumpe mit Strom versorgt wird. Sie kann in dieser Zeit auch nicht mit selbst produziertem Solarstrom betrieben werden.

Ja, teilweise. Ein Luftkollektor ist ein Solarkollektor, der die vorbeiströmende Luft erwärmt. Eine solarunterstütze Luftwärmepumpe, die diese erwärmte Luft als Wärmequelle nutzt, arbeitet effizienter als andere Luftwärmepumpen. Voraussetzung ist allerdings, dass während der Heizperiode oft genug die Sonne scheint, damit der Luftkollektor seine Arbeit tun kann. Ist der Himmel im Winterhalbjahr hingegen oft bedeckt, lohnt sich die Investition wahrscheinlich nicht.

Scheint in der Heizperiode häufig die Sonne, kann eine Solarthermie-Anlage eine Gasheizung effizient unterstützen. Ansonsten ist eine Wärmepumpe die bessere Wahl.