Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Regenerative Energien sind auf dem Vormarsch. Besonders effektiv und umweltfreundlich ist die Kombination sich ergänzender Systeme. Betreiben Sie Ihre Wärmepumpe zusätzlich mit Photovoltaik, so ergeben sich daraus viele Vorteile. Erfahren Sie bei Bosch, was eine Kopplung von Solarenergie und Umweltwärme alles leisten kann!
Wie hängen Wärmepumpe und Photovoltaik zusammen?
Für die Beheizung und die Warmwasserbereitung in Wohnräumen werden Wärmepumpen immer beliebter. Die Technologie nutzt umweltfreundliche, regenerative Energiequellen und arbeitet dabei effizient und kostengünstig. Zum Betrieb benötigt eine Wärmepumpe lediglich einen geringen Anteil elektrischen Strom und keine fossilen Brennstoffe. Dank eines Wärmepumpentarifs können Sie hier zusätzlich sparen.
Auch Photovoltaik wird im Privatbereich immer weiter ausgebaut. Solarzellen produzieren hierbei mittels Sonneneinstrahlung Strom, der entweder für den Eigenbedarf genutzt, in Batteriezellen zwischengespeichert oder aber gewinnbringend ins Stromnetz eingespeist werden kann. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wird bei der Stromerzeugung kein CO2 freigesetzt.
Aus diesem Grund stellen Wärmepumpen mit PV-Anlage und eventuellen Stromspeicher eine praktische Kombination dar. Der Strom, den die Photovoltaikanlage produziert, kann direkt für die Wärmepumpe zum Bereitstellen von Heizenergie genutzt werden. Hierdurch lassen sich die Betriebskosten enorm senken, und die gesamte Anlage arbeitet zudem noch umweltfreundlicher. Die Anschaffung von Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen wird dabei sogar noch staatlich gefördert.
Wie die Kombination einer Wärmepumpe mit Photovoltaik in der Praxis aussieht, sehen Sie in unserem Referenzobjekt, der
Energieinsel Petershagen.
Solarenergie
Als Solarenergie wird die Energie der Sonne bezeichnet, die für uns mittels verschiedener Technologien genutzt werden kann. Zum einen ist hierbei die Stromerzeugung durch Photovoltaik zu nennen, welche über Solarzellen realisiert wird. Diese bestehen für gewöhnlich aus Silizium-Halbleitern mit locker gebundenen Elektronen. Durch die Energie der Sonneneinstrahlung werden die Elektronen zur Bewegung angeregt, wodurch Elektrizität erzeugt wird. Eine zweite Nutzungsform der Sonnenenergie ist die Solarthermie. Hierbei wird die Wärmeenergie der Sonne eingefangen, gebündelt und damit ein Wärmeträgermedium erhitzt. Je nach Anlage lässt sich die Energie zur Warmwasserbereitung oder zur Heizungsunterstützung einsetzen.
Erfahren Sie in unserem Ratgeber Solar Wärmepumpe mehr über die Kombination von Wärmepumpe und Solarthermie.
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Was muss bei der Kopplung von Photovoltaikanlage und Wärmepumpe beachtet werden?
Die Kombination von Photovoltaik mit Wärmepumpen wird tatsächlich von vielen Energieexperten empfohlen. Dennoch gibt es hierbei einiges zu beachten, damit die gesamte Anlage effizient und rentabel arbeitet. Zum einen müssen Wärmepumpe und PV-Anlage richtig dimensioniert, also sowohl Strom- als auch Wärmeerzeugung ausreichend und aufeinander abgestimmt sein. Der höchstmögliche Eigenverbrauch des mit Photovoltaik erzeugten Stroms bringt auch die größte Ersparnis mit sich. Die Ausrichtung der Solarzellen (bestenfalls unverschattet nach Süden) sowie der passende Neigungswinkel (10-30°, je nach Ausrichtung) spielen ebenfalls eine wichtige Rolle. Das Gebäude selbst sollte zum Heizen mit einer Wärmepumpe passen. Eine gute Dämmung sowie ein großflächiges Wärmeverteilsystem, etwa eine Fußbodenheizung, sind empfehlenswert.
Soll die Wärmepumpe nur Überschussstrom aus einer PV-Anlage nutzen, benötigen Sie eine intelligente Steuerung des Systems, etwa einen Energiemanager. Nicht zuletzt ist die Anschaffung eines Stromspeichers bei der Installation von Photovoltaik immer eine Überlegung wert. Dieser erhöht zwar die Anschaffungskosten zusätzlich, ermöglicht jedoch einen gleichmäßigen Betrieb. So speichert er überschüssigen Strom zwischen, wenn kein Heiz- oder sonstiger Eigenbedarf besteht, und kann diesen dann jederzeit bereitstellen, wenn die PV-Anlage nicht oder nur suboptimal arbeitet: zum Beispiel nachts oder bei starker Bewölkung. Falls Sie noch mehr CO2 einsparen wollen, können Sie zusätzlich Ökostrom beziehen – so senken Sie Ihre Kohlendioxid-Emissionen auf Null.
Unsere Bosch Heizungsinstallateure beraten Sie kostenfrei und unverbindlich zu der Nutzung von Wärmepumpen in Kombination mit Photovoltaik.
Welche Wärmepumpe für Photovoltaik ?
- einfach und günstig
- Wärmespeicherung im Wassertank
- keine Bereitstellung von Heizwärme
- Bereitstellung von Heizwärme, Raumkühlung und Warmwasser
- Höherer Eigenstrombedarf und damit höhere Ersparnis bei einer Kombination mit PV-Anlage
- Eventuell ausgefeilte Regelung der PV-Anlage für effizienten Betrieb vonnöten
Lohnt sich der Betrieb einer Wärmepumpe mit Photovoltaik-Strom?
Die Wirtschaftlichkeit der Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Die Vorteile des Systems sind hierbei neben der Senkung der Betriebskosten auch die höhere Preisstabilität und größere Unabhängigkeit von Energieversorgungsunternehmen. Demgegenüber stehen höhere Investitionskosten.
Dennoch lohnt es sich in der Regel, Heizung und Warmwasser mit Photovoltaik zu kombinieren. Die Einspeisung von überschüssigem, selbst erzeugtem Strom in das Stromnetz bringt nur eine Rendite von etwa 6 bis 9 Cent pro Kilowattstunde (abhängig von der PV-Anlagengröße). Der Bezug von Hausstrom kostet etwa 30 Cent/kWh. Aus diesem Grund ergänzen sich Wärmepumpe und Photovoltaik so gut: Während die Solarzellen kostenlos Energie für die Heizanlage bereitstellen, erhöht die Heizanlage die Eigenverbrauchsquote von selbst erzeugtem Strom, was eine doppelte Ersparnis bringt.
Die Investitionskosten amortisieren sich am schnellsten bei einem hohen Wärmebedarf, denn in diesem Fall wird der Spareffekt am besten ausgespielt. Eine PV-Anlage deckt je nach Energiestandard des Gebäudes etwa 25 bis 35 Prozent des Energieverbrauchs der Wärmepumpe, mit einem intelligenten Energie-Management-System lassen sich die Werte auf bis zu 50 Prozent steigern. In Kombination mit einem passenden Stromspeicher ist sogar eine Bedarfsdeckung von bis zu 70 Prozent möglich.
Ergänzen Sie Ihre Wärmepumpe und Photovoltaikanlage mit dem Energiemanager von Bosch, so können Sie das System noch effizienter betreiben. Die komfortable und dennoch präzise Regelung Ihres Eigenstromverbrauchs über die Bosch Smart Home App erlaubt Ihnen, Ihren Photovoltaik-Strom bestmöglich auszunutzen und somit überflüssigen Netzstrom-Bezug zu vermeiden. Dies steigert die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage noch einmal zusätzlich und erhöht folglich auch die Ersparnis, die Wärmepumpe und Photovoltaik leisten.
Kosten einer Wärmepumpe mit Photovoltaik
Die Kosten für eine Wärmepumpe mit Photovoltaik hängen von verschiedenen Faktoren ab. Der wichtigste hierbei ist die Wärmepumpe selbst. Für eine günstige Luft-Wasser-Wärmepumpe zahlen Sie etwa zwischen 8.000 und 12.000 Euro, während eine enorm effiziente Erd- oder Grundwasserwärmepumpe aufgrund der aufwendigen Erschließung der Wärmequelle mit 20.000 Euro und mehr zu Buche schlagen kann.
Hinzu kommen die Kosten für die PV-Anlage. Grob geschätzt ergibt sich ein Aufpreis von etwa 8.000 bis 11.000 Euro, je nach gewünschter Leistung kann der Preis stärker variieren. Zuletzt können Sie noch etwa 5.000 bis 8.000 Euro für einen Stromspeicher mit einberechnen, wenn Sie denn einen wünschen. Insgesamt sollten Sie für das gesamte System zwischen 25.000 und 45.000 Euro einplanen. Hiervon lassen sich in Altbauten allerdings 35 Prozent der förderfähigen Kosten bei der Wärmepumpe bezuschussen, sogar 45 Prozent, wenn das Heizsystem eine alte Ölheizung ablöst. In Neubauten erhalten Sie einen Zuschuss, wenn Sie einen Effizienzhaus-Standard erreichen.
FAQ zum Thema Wärmepumpe und Photovoltaik
Sowohl Wärmepumpen, als auch Photovoltaik werden vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) sowie der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) gefördert. Seit Januar 2021 fasst der Staat die KfW und die BAFA unter der Bundesförderung effiziente Gebäude (BEG) zusammen. So können Sie sich zum Beispiel bei der Finanzierung einer Wärmepumpe in Bestandsgebäuden bis zu 35 Prozent unterstützen lassen. Dient die Wärmepumpe dazu, eine alte Ölheizung zu ersetzen, steigt die Förderung dank Austauschprämie sogar auf 45 Prozent. Einzelmaßnahmen im Neubau werden von der BEG nur gefördert, wenn Sie einen Effizienzhaus-Standard erreichen.
Für Photovoltaik existiert keine direkte Förderung, dies ist indirekt über die Einspeisevergütung geregelt. Zusätzlich bestehen regionale Förderungen für PV-Anlagen mit Stromspeicher. Die KfW bietet für beide Systeme zudem zinsgünstige Kredite an.
Theoretisch ist es mit einer Wärmepumpe und Photovoltaik möglich, vollkommen autark zu heizen und Warmwasser bereitzustellen. Allerdings sind hierfür eine sehr groß dimensionierte Anlage und ein entsprechender Energiespeicher notwendig. Die hohen Investitionskosten, die sich daraus ergeben, senken in der Regel die Wirtschaftlichkeit zu stark. Daher ist es durchaus sinnvoll, einen Teil des Strombedarfs der Wärmepumpe nicht mit Photovoltaik, sondern mit Netzstrom zu decken.
Neben Photovoltaik kann eine Wärmepumpe auch mit Solarthermie unterstützt werden. Hierbei wird kein Strom für den Betrieb der Wärmepumpe bereitgestellt, sondern Solarkollektoren absorbieren die Sonnenwärme und stellen ebenfalls thermische Energie zum Heizen und zur Warmwasserbereitung bereit. Da Pumpe und Kollektor beide mit Wärme arbeiten, können sie durchaus besser miteinander harmonieren. Allerdings entfällt bei der Nutzung von Solarthermie die Flexibilität, die die Photovoltaik bietet, da Strom weitaus mehr Anwendungsmöglichkeiten hat. Auch die Einspeisevergütung fällt weg.
Wärmepumpen lassen sich sinnvoll mit Photovoltaikanlage und Pufferspeicher kombinieren. Der erzeugte Strom der PV-Anlage wird dabei für den Betrieb der Wärmepumpe verwendet, während der Pufferspeicher überschüssige Wärme der Wärmepumpe speichert und bei Bedarf an das Heizungssystem abgibt.
Der Eigenverbrauch variiert bei jedem Verbraucher und hängt von verschiedenen Faktoren ab, beispielsweise: Größe der PV-Anlage, Stromverbrauch oder Wärmebedarf. Jedoch können Sie laut Experten mit einer Kombination aus einer Photovoltaikanlage und einer Wärmepumpe Ihren Eigenverbrauch an Solarstrom von etwa 30 auf 45 Prozent steigern. Mit einem passenden Energiespeicher können Sie mit der Wärmepumpe sogar etwa 70 Prozent des Photovoltaik-Stroms selbst verbrauchen.