Kaskadenschaltung als Messkonzept für Wärmepumpe und PV-Anlage
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Das Heizen per Wärmepumpe ist klimafreundlich und kostensparend. Denn Wärmepumpen arbeiten besonders effizient, wandeln also viel der zur Verfügung stehenden Energie in Wärme um. Und: Ein Großteil dieser Energie kommt kostenlos, zum Beispiel aus der Luft oder dem Erdreich. Wer die Wärmepumpe mit PV verbindet, kann zusätzlich Stromkosten sparen. Wir verraten euch, worauf es dabei ankommt.
Mit einer Wärmepumpe nutzt ihr Umweltwärme aus der Luft, Erde oder Wasser, um euer Zuhause zu heizen. Damit das funktioniert, braucht die Wärmepumpe Strom. Hier kommt die PV-Anlage ins Spiel: Nutzt ihr den Strom, den sie erzeugt, für den Betrieb der Wärmepumpe, braucht ihr weniger Energie aus dem Netz und spart so Geld. Besonders gut funktioniert das mit einer so genannten Kaskadenschaltung und einer intelligenten Steuerung, die dafür sorgt, dass Wärmepumpe und PV-Anlage möglichst gleichzeitig arbeiten. Ein Stromspeicher kann zusätzlich erzeugten Strom speichern und später nutzbar machen – zum Beispiel nachts, wenn keine Sonne scheint.
In Sachen Wärmepumpe und Photovoltaik gibt es gewissermaßen drei Jahreszeiten: Sommer, Winter und Frühlingherbst oder Herbstfrühling.
Besonders viel Sonnenenergie erzeugt eure PV-Anlage im Sommer. Die Heizung läuft dann in der Regel zwar nicht, eure Wärmepumpe arbeitet aber weiter, damit ihr warmes Wasser habt. Oft reicht die selbst erzeugte Solarenergie jetzt aus, um die Wärmepumpe zu betreiben.
Auch während der Frühjahr- und Herbstmonate könnt ihr in der Regel einen guten Teil des PV-Stroms für die Wärmepumpe nutzen und so Geld sparen. Das Stichwort: Eigennutzung statt Einspeisung.
Im Winter ist es etwas anders: Die Sonne scheint kaum, ihr müsst viel heizen, die Wärmepumpe braucht mehr Strom. Damit die Kombination aus Wärmepumpe und Solaranlage dennoch effizient arbeitet, ist ein Stromspeicher mit intelligentem Lastmanagement sinnvoll.
Von der individuellen Beratung bis zur ersten eigenen Kilowattstunde Solarstrom: Bei uns bekommt ihr genau die Photovoltaiklösung, die zu eurem Gebäude passt. Wenn ihr wollt, inklusive Speicher und/oder Wallbox.
Zum PV-Anlage-KomplettsetZugegeben: Auf den ersten Blick sind die Anschaffungs- und Installationskosten für die Heizlösung „Wärmepumpe und PV“ kein Pappenstiel. Aber: Mit dieser Kombination könnt ihr über die Jahre einiges sparen – und seid unabhängiger von schwankenden Strompreisen.
Ein Beispiel: Nehmen wir an, eure Wärmepumpe kostet inklusive Einbau 28.000 Euro, ihr setzt von Anfang an auch auf eigenen Solarstrom und lasst eine PV-Anlage mit Speicher installieren – für noch einmal etwa 15.000 Euro. Trotzdem zahlt ihr insgesamt nur 29.000 Euro. Denn ihr habt frühzeitig eine staatliche Förderung beantragt und bewilligt bekommen.
Eure Wärmepumpe verbraucht im Jahr z.B. 6.000 kWh Strom. Davon könnt ihr, dank der Solaranlage und des Speichers, 1.500 kWh ohne laufende Kosten selbst decken. Bei einem Strompreis von 30 Cent je kWh macht das 450 Euro, die ihr im Jahr spart. Aber hier hört die Rechnung nicht auf. Denn auch die Wärmepumpe selbst arbeitet deutlich effizienter, als es zum Beispiel eine Gastherme tun würde. So könnt ihr jährlich noch einmal mehr als 1.000 Euro sparen.
Wärmepumpe | 28.000 Euro |
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+ Solaranlage mit Speicher | 15.000 Euro |
Summe | 43.000 Euro |
Abzüglich 50 % Förderung auf die Wärmepumpe | 29.000 Euro |
Jährliche Ersparnis Stromkosten gegenüber reiner Netzversorgung | 1.350 Euro |
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+ Jährliche Ersparnis Heizkosten gegenüber Gas | >1.600 Euro |
Jährliche Ersparnis gesamt | >2.950 Euro |
Damit haben sich eure Anschaffungskosten in bis zu 10 Jahren amortisiert.
Sowohl für Wärmepumpen als auch für PV-Anlagen könnt ihr unterschiedliche Förderungen beantragen. Zum einen bieten viele Bundesländer oder Kommunen regionale Programme an. Hierzu macht ihr euch am besten direkt auf den jeweiligen offiziellen Webseiten schlau. Darüber hinaus gibt es die bundesweite BEG-Förderung. Alle Infos zu den Möglichkeiten der Wärmepumpen-Förderung haben wir euch übersichtlich zusammengestellt.
Grundsätzlich könnt ihr jede Wärmepumpe mit einer Solaranlage kombinieren, wobei die Effizienz sich von Art zu Art unterscheidet. Welche Kombination für euch passt (und überhaupt möglich ist), hängt vor allem von den individuellen Gegebenheiten vor Ort ab.
Wärmepumpen-Art | Eignung für PV | Vorteile | Nachteile |
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Luft-Wasser-Wärmepumpe | Hoch |
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Sole-Wasser-Wärmepumpe | Sehr hoch |
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Wasser-Wasser-Wärmepumpe | Hoch |
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Luft-Luft-Wärmepumpe | Mittel |
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Wichtig: Aus rein technischer Sicht ist die Sole-Wasser-Wärmepumpe ideal für die Kombination mit einer PV-Anlage. Allerdings sind für die Installation Erdbohrungen notwendig, was die Investitionskosten nach oben treibt. Wenn ihr plant, eine PV-Anlage mit einer Pumpe zu kombinieren, lasst euch darum im Vorfeld ausführlich dazu beraten, welche Wärmepumpen-Art am besten zu eurem Gebäude passt. In vielen Fällen ist die Luft-Wasser-Variante wegen der einfachen Installation und den geringeren Anschaffungskosten die bessere Wahl.
Gemeinsam mit euch finden unsere Expert:innen die perfekte Lösung für euer Zuhause – und begleiten euch auf Wunsch von den ersten Berechnungen bis zur laufenden Pumpe.
Zum Wärmepumpen-AngebotAbhängig von Gebäude und Pumpenmodell verbraucht eine Wärmepumpe im Jahr etwa 2.000 bis 4.000 kWh. Grundsätzlich gilt: Für je 900 bis 1.000 kWh (Kilowattstunden) Strom sollte die PV-Anlage über 1 kWp Leistung verfügen. Rechnet man zum Verbrauch der Wärmepumpe den Bedarf an Haushaltsstrom hinzu, ergibt sich ein idealer Wert von mindestens 8, in größeren Häusern auch bis zu 12 kWp. Denn: Je größer die PV-Anlage, desto höher die Eigenverbrauchsquote – und desto wirtschaftlicher arbeitet euer System.
Eine Nachrüstung ist in beide Richtungen möglich. Die einfachere Variante: Ihr habt bereits eine Photovoltaikanlage. Wichtig für das Nachrüsten einer Wärmepumpe ist in diesem Fall ein Stromspeicher, damit ihr auch dann heizen könnt, wenn die Sonne weniger scheint. Die Wärmepumpe lässt sich dann meistens ohne Probleme ergänzen – wenn euer Gebäude sich dafür insgesamt eignet. (Das ist auch bei älteren Häusern übrigens öfter der Fall als viele denken.)
Ist andersrum schon eine Wärmepumpe vorhanden, solltet ihr bei der PV-Anlage von Anfang an einen Stromspeicher und ein Home Energy Management System mitdenken.
Wie effizient die Kombination aus Wärmepumpe und PV arbeitet, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Hier einige Aspekte, die ihr berücksichtigen solltet:
Spätestens seit den sprunghaften Preisanstiegen zu Beginn des russischen Kriegs in der Ukraine wissen wir: Es ist immer eine gute Idee, sich in Sachen Energie ein Stück weit unabhängiger zu machen. Als Hausbesitzer:innen habt ihr mit der Kombination aus Wärmepumpe und PV eine großartige Chance dazu. Ihr braucht weder Öl noch Gas, sondern heizt mit Umgebungswärme, die immer kostenlos zur Verfügung steht – und mit Strom, den ihr zum Teil selbst erzeugt.
Dem gegenüber stehen anfängliche Investitionskosten, die ihr natürlich berücksichtigen müsst. Hier gilt: Prüft unbedingt die Fördermöglichkeiten! So lässt sich die Summe, die ihr am Ende tatsächlich zahlen müsst, deutlich reduzieren. Wichtig ist auch, dass ihr von Anfang an die richtigen Fachleute an eurer Seite habt. Sie wissen genau, welche Lösung zu eurem Gebäude passt und wie alles möglichst effizient zusammenarbeitet. Denn so könnt ihr euren Eigenverbrauch steigern und Geld für Netzstrom sparen.
Ein großes Haus verbraucht mehr Energie als ein kleines. Logisch. Dementsprechend braucht ihr eine Wärmepumpe mit mehr oder weniger Heizleistung und eine PV-Anlage mit mehr oder weniger kWp. Wenn ihr eine große Dachfläche habt, ist es sinnvoll, auch eine größere Fläche mit Solarmodulen zu versehen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Sanierungszustand des Gebäudes. Je schlechter gedämmt eurer Haus ist, desto stärker sollte die Wärmepumpe sein – ggf. auch mit Pufferspeicher.
Lasst für eure Wärmepumpe mit PV-Anlage im Vorfeld unbedingt eine Heizlastberechnung durchführen und euren Strombedarf analysieren, um die passende Dimensionierung für Wärmepumpe und Solaranlage zu finden.
Insgesamt könnt ihr mit einem geringen Wartungsaufwand rechnen – besonders, was die Wärmepumpe angeht. Empfohlen ist für die Wärmepumpen-Wartung ein jährlicher Check durch einen Fachbetrieb.
Wenn ihr eure Wärmepumpe mit einer PV-Anlage verbindet, kann diese 30 bis 70 % des Strombedarfs der Pumpe decken – je nach Größe und Dämmung des Hauses sowie der Jahreszeit. Im Sommer läuft die Wärmepumpe oft komplett ohne Strom aus dem Netz, im Winter eher selten. Ergänzt ihr das System um einen Stromspeicher, steigt der Wert deutlich, weil ihr so erzeugten Strom für Zeiten mit wenig Sonne „aufbewahren“ könnt.
Haushaltsgeräte und Wärmepumpe teilen sich den erzeugten Solarstrom. Je größer die Anlage (mind. 7–10 kWp), desto wahrscheinlicher ist es, dass genug Strom für beides da ist
Damit das möglichst sinnvoll und effizient passiert, lohnt sich eine Smart-Home-Steuerung oder ein Energiemanagementsystem.
Im Grunde genommen könnt ihr jeden Stromtarif wählen, um euren Reststrombedarf zu decken. Wir empfehlen aber, hier sehr genau hinzuschauen: fürs Klima und fürs Konto. Unseren Wärmepumpenstromtarif haben wir speziell für Haushalte entwickelt, die mit einer Wärmepumpe heizen. Wie all unsere Tarife besteht der aus 100 % Ökostrom, ist aber günstiger als der normale Haushaltsstrom. Hintergrund hierfür ist eine gesetzliche Regelung, dank der ihr für „steuerbare Verbraucher“ (also auch Wärmepumpen) geringere Netzentgelte zahlt. So sind vor allem im Winter deutliche Einsparungen möglich, wenn eure Wärmepumpe mehr Strom aus dem Netz braucht. Alle Infos rund um die verschiedenen Sparmodelle durch den § 14a im Energiewirtschaftsgesetz haben wir euch zusammengefasst.
Zum Wärmepumpenstrom