Wärmepumpe mit Photovoltaik betreiben: ein Überblick

Die Selbstversorgung mithilfe erneuerbarer Energie gewinnt in der heutigen Welt immer mehr an Bedeutung und Heizen, ohne dafür zahlen zu müssen, klingt zudem ja auch ziemlich interessant. Eine besonders nachhaltige und effiziente Methode besteht darin, eine Wärmepumpe mit einer Solarstrom erzeugenden Photovoltaikanlage zu kombinieren und damit den Eigenverbrauch an Energie zumindest weitgehend zu decken. Dieser Ansatz vereint die Vorteile zweier umweltfreundlicher Technologien und ermöglicht es, effektiv unter anderem für Wärme zu sorgen. Damit die Integration von Wärmepumpe und Photovoltaik im Eigenverbrauch optimal funktioniert, müssen wesentliche Aspekte beachtet werden. Wir verraten Ihnen, welche das sind und wie Sie am besten vorgehen. 

Alles auf einen Blick: 

• Unser Ziel für die nächsten Jahre muss sein, so viel Energie wie möglich, direkt aus der Umwelt zu beziehen. Wenn Sie eine Wärmepumpe in Kombination mit PV-Strom betreiben, ist das in vielen Fällen eine sehr gute und zukunftsgerichtete Lösung. 
• Die hohen Investitionskosten fürs Heizsystem mit Photovoltaik müssen sich lohnen. Eine gute Planung, auch unter Zuhilfenahme eines Energieberaters, kann hier sinnvoll sein, um den Solarstrom effektiv für Ihre Heizung zu nutzen und alle Förderungsmöglichkeiten mit einzubeziehen. 
• Die Vorteile sind vor allem geringere Betriebskosten, höhere Preisstabilität und ein umweltfreundlicheres Handeln. Dem gegenüber stehen hohe Investitionskosten, die aber wiederum mithilfe von Förderungen sowohl im Bereich PV als auch im Bereich Heizung gesenkt werden können. 
• Auch in einem Altbau lässt sich eine Wärmepumpe mit Photovoltaik realisieren. Die Voraussetzung ist allerdings, dass das Haus gut gedämmt ist und wenn möglich eine Fußbodenheizung vorhanden ist. 

Wie funktioniert eine Wärmepumpe mit Photovoltaik?

Wärmepumpen sind effektive, erneuerbare Energiequellen nutzende Systeme, die zudem wartungsarm sind. Es gibt verschiedene Wärmepumpenarten wie zum Beispiel 

• die Luft-Wasser-Wärmepumpe
• die Luft-Wärmepumpe
• die Sole-Wasser-Wärmepumpe

Alternativ können Sie zusammen mit Photovoltaik auch eine Brauchwasserwärmepumpe nutzen. Die Installation ist einfach und relativ günstig, Sie haben eine Wärmespeicherung im Wassertank, Heizwärme für die Heizkörper allerdings wird bei dieser Variante allerdings nicht zur Verfügung gestellt. 

Photovoltaikanlagen machen also aus Sonne Strom, den sogenannten PV-Strom oder Solarstrom. Den kann man dann entweder ins Netz einspeisen (dafür erhalten Sie eine Einspeisevergütung) oder selbst nutzen, um die Stromkosten um einiges zu senken.

Der mit der Photovoltaikanlage produzierte Strom kann bei der Kombination mit der Wärmepumpe direkt zum Bereitstellen von Heizenergie genutzt werden. Damit lassen sich zum einen beim Heizen die Betriebskosten senken und zum anderen können Sie noch umweltfreundlicher agieren. Ein weiterer Pluspunkt: Die Anschaffung beider Systeme wird staatlich gefördert und das gilt entsprechend auch für Hybridsysteme.

Wie effektiv ist die Kombination moderne Wärmepumpe und Photovoltaik?

Da eine Wärmepumpe mit Strom betrieben wird, bietet sich die Verbindung aus PV-Anlage und Wärmepumpe an, um nicht nur Stromkosten, sondern auch Heizkosten zu sparen und mithilfe der regenerativen Energie CO₂-Emissionen zu verringern. Sie können, verbunden mit einem passenden Stromspeicher und einem intelligenten Energie-Management-System bis zu 70 Prozent des Energiebedarfs der Wärmepumpe mit der Photovoltaik-Anlage decken. Damit kommen Sie deutlich besser weg als mit der Einspeisung des Stroms ins Stromnetz – denn das bringt Ihnen im Durchschnitt gerade mal 8 Cent/kWh – Tendenz aber sinkend. Der Bezug von Hausstrom dagegen kostet Sie etwa 30 Cent/kWh (Stand Dezember 2024). Die beste Variante ist also eindeutig, den eigenen Strom zu produzieren und gleich wieder zu verbrauchen beziehungsweise zwischenzuspeichern. 

Welche Voraussetzungen sind notwendig? 

Die Installation einer Wärmepumpe sowie einer Photovoltaikanlage stellen besondere Anforderungen sowohl an die Elektrik im Haus als auch an den Platzbedarf. Das müssen Sie bei der Planung auf jeden Fall berücksichtigen. 

Eine weitere wichtige Voraussetzung dafür, dass das Zusammenspiel Photovoltaik / Wärme über Wärmepumpe gut funktioniert, ist die Größe der Wärmepumpe. Diese muss von ihrer Heizleistung her optimal auf das Gebäude abgestimmt sein. Die Photovoltaikanlage dagegen darf ruhig etwas größer bemessen sein. Sie können den Autarkiegrad, der nicht nur von der Größe des Stromspeichers für den überflüssigen Strom, sondern eben auch von der Größe der PV-Anlage abhängt, zum Beispiel mithilfe der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin berechnen. 

Welche PV-Module sind möglich?

Welche Module Sie für Ihre PV-Anlage verwenden, das können Sie frei wählen. Zur Auswahl stehen

• monokristalline Solarmodule
• polykristalline Solarmodule und 
• Dünnschicht-Solarmodule

Eine gute Beratung in Sachen Solarstrom durch einen Energie Fachmann zeigt Ihnen die Unterschiede der Photovoltaik Systeme auf und erwägt die Möglichkeiten, die bei Ihnen individuell am besten umsetzbar sind. 

Worauf muss ich achten bei der Kombination PV-Anlage / Wärme über Wärmepumpe?

Wenn Sie eine Wärmepumpe in Kombination mit einer Photovoltaikanlage in einem Einfamilienhaus installieren möchten, dann sollten Sie folgende Überlegungen mit einbeziehen: 

• die Höhe der Gesamtkosten inklusive möglicher Förderungen und Einspeisevergütungen
• das Gebäude muss geeignet sein für den Einbau einer Wärmepumpe (Dämmung, Energieeffizienz etc.)
• ausreichend freie und sonnige Dachfläche für PV möglichst mit Ausrichtung nach Süden, passender Neigungswinkel von 10 Grad bis 30 Grad
• Fußbodenheizung ist von Vorteil, ansonsten sollten die Heizkörper für das Heizen mit der Wärmepumpe geeignet sein 
• die Anlage sollte groß genug sein, um nicht nur den Strombedarf der Wärmepumpe, sondern auch den Eigenverbrauch des allgemeinen Haushalts zu decken
• ein Energiespeicher ermöglicht es Ihnen, den Eigenverbrauch besser zu verteilen
• die Möglichkeit, das System mit Smart Home zu betreiben, denn die automatische Steuerung und Optimierung des Energieverbrauchs kann die Effizienz steigern
• lokal eventuell bestehende Vorschriften hinsichtlich Genehmigungen etc.

Im Prinzip lässt sich bei einer Kombination einer neuen Wärmepumpe mit Photovoltaik autark heizen inklusive der Bereitstellung von warmem Wasser. Dafür allerdings sind eine groß dimensionierte Anlage und ein entsprechender Speicher notwendig. Damit steigen aber auch die Investitionskosten, was die Wirtschaftlichkeit wieder schmälert. Rechnen Sie also gut und fragen Sie sich, ob es nicht wirtschaftlich sinnvoller ist, einen Teil des Stroms mithilfe von Netzstrom abzudecken. Am besten lassen Sie zunächst eine professionelle Energieberatung durchführen. So können Sie sicher sein, dass die Kombi Photovoltaik / Wärmepumpe effizient und zuverlässig funktioniert.

Ist ein Stromspeicher sinnvoll?

Natürlich erhöht es erst einmal die Kosten, aber langfristig können Sie mit einem Stromspeicher viel Geld sparen. Denn dieser speichert überschüssigen Strom zwischen, wenn der Strom gerade nicht gebraucht wird. Und er stellt den Strom dann zur Verfügung, wenn die PV-Anlage nicht oder nur suboptimal arbeitet, etwa nachts oder bei schlechtem Wetter. 

Kann ich die Kombination Wärmepumpe / PV in einem Altbau nutzen?

Sich ergänzende Systeme wie die Verbindung von Solarenergie und Umweltwärme sind besonders effektiv und umweltfreundlich. Solche Kombis in einen Neubau zu integrieren, ist in der Regel gar kein Problem. Anders sieht es da bei Bestandsgebäuden und richtigem Altbau aus. Denn allein die notwendige Dämmung für eine Wärmepumpe ist in einem Bestandsgebäude beziehungsweise Altbau meist nicht gegeben – hier wäre zunächst eine energetische Sanierung notwendig. Und wenn die Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik möglich ist, ist es immer noch eine Frage der Abstandsflächen und Bohrungsmöglichkeiten etc. Die alleinige Nutzung von eigenem Solarstrom aus einer PV-Anlage ist in einem Altbau meist ein bisschen einfacher, schon allein aufgrund von Balkon-Solaranlagen, die relativ einfach angebracht werden können – natürlich aber nicht den entsprechenden Ertrag an Strom liefern.  

Welche Rolle spielt die Isolierung?

Eine mangelhafte Isolierung erhöht den Wärmebedarf erheblich, vor allem im Winter. Ist das Heizsystem veraltet, werden etwa nur kleine Heizkörper verwendet, dann muss die Vorlauftemperatur erhöht werden. Eine hohe Vorlauftemperatur bedeutet, dass auch eine moderne Wärmepumpe deutlich mehr Strom aus der PV-Anlage benötigt, um diese Temperatur zu erreichen. Sie können einen Selbsttest durchführen und die Vorlauftemperatur an Ihrer Heizung auf 45 bis 50 Grad einstellen. Wird es warm im Haus, dann könnte eine Wärmepumpe in Kombination mit Photovoltaik auch im Altbau durchaus möglich sein. 

Was muss ich beachten, wenn ich einen Altbau mit Photovoltaik ausstatten möchte?

Ist das Dach des Altbaus bereits schon viele Jahre auf dem Haus, dann sollten Sie über eine Sanierung vor der Montage der Photovoltaik-Anlage nachdenken. Denn sonst müssten sie diese bei einer späteren Sanierung für viel Geld wieder abbauen lasen.

Steht Ihr Altbau unter Ensemble- oder Denkmalschutz, dann kann es sein, dass Sie für das Aufbringen einer PV-Anlage eine Genehmigung benötigen. Erkundigen Sie sich hier unbedingt im Vorfeld bei der entsprechenden Baubehörde vor Ort. 

Über unseren Experten

Michael Engel arbeitet als Ausbilder und Dozent im Fachbereich Fort- und Weiterbildung der SHK Innung München. In Seminaren vermittelt der Experte der SHK Fachwissen zur Planung und Errichtung von Wärmepumpenanlagen.

» Zum Wärmepumpen Experten-Interview

Was kostet mich die Kombi Solarstrom mit Wärmepumpe?

Die Kosten hängen zum einen davon ab, welche Wärmepumpenart Sie verwenden und zum anderen, wie groß Ihre PV-Anlage ist. Arbeiten Sie mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe, dann liegen die Kosten bei rund 10.000 bis 15.000 Euro. Eine Erdwärmepumpe kann Sie auch 30.000 Euro kosten. Dazu kommen die Kosten für die Solaranlage und den Stromspeicher. Hier liegen Sie mit Einbau ebenfalls bei mindestens 25.000 Euro für ein normales Reihenhaus mit mehr als zehn Photovoltaik-Modulen. Hier lohnt es sich, sich gut über Zuschüsse und Förderungen zu informieren. Entweder vor Ort bei den einzelnen Kommunen oder auch überregional, zum Beispiel beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle, dem BAFA. Auch hier kann ein Energieberater der richtige Ansprechpartner sein. Er kennt die sich immer wieder verändernde Förderungslandschaft und kann Sie entsprechend beraten.

Fazit

Die Kombination moderne Wärmepumpe / Photovoltaik ist im Prinzip eine gute und zukunftsgerichtete Lösung, um Wärme mit Strom aus erneuerbaren Energien zu erzeugen. In einem Neubau ist das Heizsystem gut umzusetzen, in einem Altbau wird es da schon etwas schwieriger. Denn hier müssen mehrere Faktoren stimmen, sodass sich das Projekt zum einen realisieren lässt und zum anderen wirklich effektiv ist. Hier ist ein Energieberater auf jeden Fall der richtige Ansprechpartner, um zu sehen, ob eine Kombination mit einer modernen Wärmepumpe möglich ist, oder sich nur der alleinige Einsatz einer Photovoltaikanlage eignet.