Wärmepumpe mit Photovoltaik: Alles, was du 2023 wissen musst!
Das Heizen mit Wärmepumpen liegt im Trend. Sie nutzen elektrische Energie (Strom), um Umweltwärme in nutzbare Wärme umzuwandeln. Einen Teil oder den kompletten Strom für den Betrieb der Wärmepumpe kann eine Photovoltaik-Anlage liefern, sie sind also eine umweltfreundliche Lösung zur Wärmeerzeugung. Hast du gewusst, dass sich Wärmepumpen, Heizstäbe, Infrarotheizungen und Co. sowohl für Neubauten als auch für Sanierungen eignen? Was spricht neben der Nachhaltigkeit für eine Wärmepumpe als Heizung? Lohnt sich eine Wärmepumpe finanziell? Und worauf kommt es bei der Wahl an? Die Funktionsweise, alle Vorteile und Voraussetzungen für das Heizen mit Wärmepumpe erklären wir dir hier.
Eine Wärmepumpe eingebunden in ein PV-System, kann den Autarkiegrad des Haushalts erhöhen. Die Kombi sorgt z. B. für weniger Betriebskosten (Stromkosten) und ist wirtschaftlicher als das Heizen mit fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas. Durch die hohe Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe mit Photovoltaik sinken die Heizkosten für das Haus. Auch steigert sich durch die Einbindung einer Wärmepumpenheizung die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik-Anlage, da du den Eigenverbrauch des erzeugten PV-Stroms erhöhst.
Mit Photovoltaik und Wärmepumpe nachhaltig und effizient Energie gewinnen
Neben der Leistung ist auch der COP-Wert wichtig. Der COP-Wert bestimmt die Effizienz und definiert, wie viel thermische Energie die Wärmepumpenheizung aus 1 kWh elektrischer Energie generiert. Je nach Umgebungszustand ändert sich auch der COP-Wert.
Weitere wichtige Kennzahlen/Leistungszahlen sind:
- (S)COP-Wert
- JAZ (Jahresarbeitszahl)
- Kältemittel
- Kompatibilität
- Schallleistung
Warum sind diese Faktoren wichtig für die richtige Wahl deiner Wärmepumpe und was sagen sie eigentlich aus? Das findest du in unserer Übersicht.
So klappt das Heizen mit Photovoltaik und Wärmepumpe
2. Anbindung über Energiemanagementsystem
Das passenden Energiemanagementsystem regelt das Heizen mit Wärmepumpe noch effizienter und optimiert den Eigenverbrauch weiter. PV-Anlage, Wärmepumpe und andere Verbraucher (z. B. Elektroauto) können über ein intelligentes Energiemanagement oder Hausautomatisierung verbunden werden. Ein EMS passt den Stromverbrauch des PV-Stroms an den Tagesverlauf und die verfügbare Solarstrommenge an. Die intelligenten Systeme verfolgen das Ziel, den Stromverbraucht weitestgehend durch Solarstrom zu decken. Sie sind lernfähig und schalten Verbraucher dann ein, wenn sie keine Lastspitzen erwarten. Das ist besonders bei dem Laden von Elektroautos relevant, denn sie verbrauchen mit am meisten Strom. Ein Energiemanagementsystem kann aber auch ganz einfach via App gesteuert werden.
Unsere Energiemanagement-Liste zeigt dir, welche Geräte miteinander kompatibel sind.
Wärmepumpe, Photovoltaik und Speicher: Die optimale Kombination fürs Zuhause finden
Wer träumt nicht von einem Haushalt, der möglichst autark und gleichzeitig umweltfreundlich mit Strom und Wärme versorgt wird!? Ein abgestimmtes System aus Photovoltaik-Anlage, Wärmepumpe und Stromspeicher ermöglich eine kostengünstige und autarke Strom- und Wärmeversorgung – und ist dabei auch noch nachhaltig.
Möglichkeiten, wie du die Wärmepumpe mit der Photovoltaikanlage kombinierst
Wärmepumpe mit PV-Anlage kombinieren: Welche Fragen du dir bei der Planung stellen solltest
Optimierungsmöglichkeiten
1. Intelligente Steuerung des Energieverbrauchs
Passe den Energieverbrauch der Wärmepumpe an den Solarstromertrag an, z. B. durch den Einsatz von Energiemanagementsystemen.
2. Nutzung von Stromspeichern
Binde einen Speicher in das System ein, um überschüssigen PV-Strom zu speichern und später bei erhöhtem Bedarf zu verwenden.
3.Einsatz von Lastmanagement-Technologien
Nutze ein Lastmanagement-System, um den Stromverbrauch von energieintensiven Geräten wie Wäschetrocknern in Zeiten hoher Stromerzeugung zu planen.
Resultat: Umweltfreundliche, kostengünstige und weitgehend autarke Versorgung des Hauses mit Strom, Wärme und Warmwasser
Du hast verschiedene Möglichkeiten eine Wärmepumpen und Photovoltaik-Anlagen zu kombinieren.
1. Anbindung über SG-Ready
SG-Ready ist ein Standard bzw. Label für Wärmepumpenhersteller. Alle in Deutschland zugelassenen Wärmepumpen besitzen ein SG-Ready-Label. Es zertifiziert dir, dass die Wärmepumpe den eigenen PV-Strom intelligent nutzen kann. Über den SG-Ready-Eingang an der Wärmepumpe können die PV-Anlage und die Wärmepumpe miteinander kommunizieren. Erzeugt die PV-Anlage mehr Strom als benötigt, erhält die Wärmepumpe ein Signal und startet den Betrieb. Dieses Signal kann vom Wechselrichter oder einem intelligenten Stromzähler kommen. Die Wärmepumpe kann dann den überschüssigen Solarstrom nutzen, um z. B. den Warmwasserspeicher aufzuheizen.
Der Strombedarf hängt von mehreren Faktoren ab:
- Größe der Wärmepumpe
- Wärmebedarf
- Installierte Leistung der Photovoltaik-Anlage
- Smarte Einbindung (PV-Überschuss)
- Weitere Verbraucher im PV-System
- Stromspeichereinbindung
- Heizlast
- Ausrichtung der Anlage & Dachneigung
- Hausdämmung
Auch für die Planung der Wärmepumpe solltest du gewisse Kennzahlen kennen. So spielen die Heizlast und der Wärmebedarf auch bei der Wahl der passenden Wärmepumpe eine Rolle. Wir erklären dir, welche Faktoren die Planung einer PV-Anlage mit Wärmepumpe beeinflussen und auf was du darüber hinaus achten solltest.
Mit der richtigen Wärmepumpenart und dem richtigen Modell erhöhst du die Wirtschaftlichkeit, da du das Zusammenspiel aus Wärmepumpe und Photovoltaikanlage optimierst. Eine Wärmepumpe mit der idealen Vorlauftemperatur und Temperatur im Pufferspeicher nimmt Einfluss auf die Effizienz und du nutzt den Photovoltaikstrom effizient.
Merkhilfe für deine Wahl:
- Eine niedrigere Vorlauftemperatur reduziert den Arbeitsaufwand der Wärmepumpe.
- Ein Pufferspeicher kann als Solarenergie-Speicher dienen.
- Die Wärmepumpe schaltet sich bei hoher Wassertemperatur im Pufferspeicher aus.
- Du hast die Heizlast berechnet und schwankst zwischen 2 Modellen? Dann solltest du eine kleinere Wärmepumpe wählen.
- Kleinere Wärmepumpe erhöht den Verbrauch an selbst erzeugtem Solarstrom.
Ausgangslage
Strom aus eigener Photovoltaikanlage steht zur Verfügung, wenn der Wärmebedarf im Haus gering ist und die Wärmepumpe weniger Strom verbraucht.
Ziel:
- Optimierung des Systems von Wärmepumpe, Photovoltaik-Anlage und Stromspeicher für eine umweltfreundliche, kostengünstige und autarke Versorgung mit Strom, Wärme und Warmwasser im Haus
- Maximierung des Eigenverbrauchs des erzeugten Solarstroms und Minimierung des Strombezugs aus dem Netz
Fazit: Wieso du eine Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren solltest!
Eine Wärmepumpe eingebunden in ein PV-System, kann den Autarkiegrad des Haushalts erhöhen. Die Kombi sorgt z. B. für weniger Stromkosten und ist wirtschaftlicher als das Heizen mit fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas. Wir schauen uns für dich die aktuellen Brennstoffkosten an und zeigen dir, wieso sich eine Wärmepumpe als Warmwasserquelle für Heizung und Co. lohnt.
- Eine Wärmepumpe hat viele Vorteile
- Nachhaltige und effiziente Möglichkeit zur Optimierung beider Systeme
- Messungen zeigen Steigerung des Eigenverbrauchs
- Intelligente Kombination von Photovoltaik, Wärmepumpe und Energiespeicher
- "Normale" Photovoltaikanlage ermöglicht durchschnittlich 30 % Eigenverbrauch
- Größe der Photovoltaikanlage beeinflusst den selbst genutzten Anteil
- Kombination mit Wärmepumpe erhöht den selbst genutzten Anteil auf ca. 50 %
- Optimales System mit intelligenter Steuerung erreicht 80 % Eigenverbrauch
- Hoher Autarkieanteil steigert die Wirtschaftlichkeit aller Komponenten.
Herausforderungen:
- Die Verfügbarkeit des Solarstroms
- Abstimmung von Strombedarf und Solarstromerzeugung
Beispiel: Ein Elektrogerät benötigt Strom, wenn keine Sonne scheint und ist trotzdem in Betrieb (z. B. Trockner, Waschmaschine, etc.)
In einem PV-System spielen verschiedene Komponenten zusammen. Wichtig ist, dass die Geräte harmonieren, ein Smart-Grid darstellen und sich gegenseitig positiv beeinflussen. Die passende Kombination der Komponenten im Energiesystem ist wichtig, damit das Energiemanagementsystem den Eigenverbrauch optimieren kann.
Zu den Komponenten eines Energiesystems zählen im Optimalfall:
- Wechselrichter
- Solarmodule
- Stromspeicher
- Wärmepumpe
- Ladestation (Wallbox oder Ladesäule)
- Energiemanagementsystem
Du weißt bereits, wie eine Wärmepumpe funktioniert und kannst jetzt mit der Planung deiner PV-Anlage mit Wärmepumpe starten. Die PV-Anlage planst du separat von der Wärmepumpe. Dabei solltest du aber mögliches Wärmepumpen-Zubehör und den Strombedarf der Wärmepumpe im Blick haben. Der Strombedarf hängt von mehreren Faktoren ab:
Der Strombedarf hängt von mehreren Faktoren ab:
- Größe der Wärmepumpe
- Wärmebedarf
- Installierte Leistung der Photovoltaik-Anlage
- Smarte Einbindung (PV-Überschuss)
- Weitere Verbraucher im PV-System
- Stromspeichereinbindung
- Heizlast
- Ausrichtung der Anlage & Dachneigung
- Hausdämmung
Auch für die Planung der Wärmepumpe solltest du gewisse Kennzahlen kennen. So spielen die Heizlast und der Wärmebedarf auch bei der Wahl der passenden Wärmepumpe eine Rolle. Wir erklären dir, welche Faktoren die Planung einer PV-Anlage mit Wärmepumpe beeinflussen und auf was du darüber hinaus achten solltest.