Die Kombination aus einer Photovoltaikanlage und einer elektrischen Wärmepumpe gilt in der modernen Energieberatung als der Königsweg zur CO₂-neutralen und kostengünstigen Wärmeversorgung. Da Wärmepumpen Umweltwärme nutzen und hierfür elektrischen Strom als Antriebsenergie benötigen, liefert das eigene Solardach den idealen, kostenfreien Treibstoff. Doch wie gut funktioniert dieses Zusammenspiel in den kalten und dunklen Wintermonaten?
Das saisonale Dilemma: Heizbedarf vs. Solarstrahlung
Wer beide Systeme koppelt, muss sich der physikalischen Realität stellen: Eine Wärmepumpe benötigt rund 70 % ihres jährlichen Heizstroms im Zeitraum von November bis Februar. Ausgerechnet in diesem Zeitraum liefert die Photovoltaikanlage aufgrund des tiefen Sonnenstands, kurzer Tage und häufiger Bewölkung nur ca. 20 % ihres Jahresertrags.
- Im Hochwinter kann die Solaranlage den Strombedarf der Wärmepumpe meist nur zu einem kleinen Teil decken. Die Wärmepumpe muss dann Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen.
- In den Übergangsmonaten (März/April und September/Oktober) reicht die Solarstrahlung tagsüber meist völlig aus, um die Wärmepumpe komplett autark zu betreiben.
- Im Sommer (Mai bis August) liefert das Solardach so viel Energie, dass die Warmwasserbereitung der Wärmepumpe (und ggf. die Kühlfunktion) zu 100 % kostenlos abgedeckt wird.
Wie viel Heizstrom liefert die PV-Anlage wirklich?
Trotz des saisonalen Unterschieds ist die Bilanz über das gesamte Jahr hinweg äußerst positiv. Ein typisches Einfamilienhaus mit gutem Dämmstandard benötigt ca. 3.500 kWh Strom für die Wärmepumpe.
- Ohne PV-Anlage müssen Sie diese 3.500 kWh komplett einkaufen (bei z.B. 30 Cent Wärmepumpenstromtarif = 1.050 € Heizstromkosten).
- Mit einer passend dimensionierten 10 kWp PV-Anlage können Sie im Jahresdurchschnitt ca. 30 % bis 40 % des Wärmepumpenstroms direkt vom eigenen Dach decken (ca. 1.200 kWh kostenloser Solarstrom). Das spart Ihnen jährlich rund 360 € Heizkosten.
- Gleichzeitig erhöht die Wärmepumpe den Eigenverbrauch Ihrer PV-Anlage, wodurch Sie weniger Strom unrentabel einspeisen müssen.
Die technische Brücke: SG-Ready und HEMS
Damit die Kombination optimal funktioniert, müssen die Geräte intelligent miteinander kommunizieren können:
- SG-Ready-Schnittstelle (Smart Grid Ready): Moderne Wärmepumpen verfügen über Steuerungseingänge. Registriert der Solar-Wechselrichter einen Überschuss an Solarstrom auf dem Dach, sendet er ein Signal an die Wärmepumpe. Diese läuft dann gezielt an und heizt das Brauchwasser im Warmwasserspeicher oder die Raumtemperatur im Heizungspuffer leicht über den Sollwert auf. So wird Wärmeenergie für die sonnenlosen Abendstunden "vorgespeichert".
- HEMS (Home Energy Management System): Ein intelligenter Energiemanager koordiniert alle Verbraucher im Haus. Er sorgt dafür, dass zuerst der Haushaltsstrom gedeckt, dann der Hausspeicher geladen und anschließend die Wärmepumpe sowie das E-Auto mit Solarstrom versorgt werden.
Dimensionierungstipp für Kombi-Systeme
Wenn Sie eine Wärmepumpe betreiben oder planen, sollten Sie die PV-Anlage so groß wie möglich planen. Empfehlung: Installieren Sie mindestens 12 bis 15 kWp Leistung. Jedes zusätzliche Modul auf dem Dach erhöht die spärliche Winterleistung der Anlage, wodurch die Wärmepumpe auch an trüben Dezembertagen noch wertvollen Solarstrom erhält.