Solar-Wärmepumpe: Sonnenenergie und Umweltwärme kombinieren

Die Vorteile einer Wärmepumpe und solarer Energie

Wenn Sie Ihr Haus mit einer Wärmepumpe heizen oder es vorhaben, können Sie mit der Ergänzung einer Solaranlage – egal ob Photovoltaik oder Solarthermie – zusätzliche Kosten sparen. Auch für Ihre Klimabilanz ist diese Kombination besonders sinnvoll. Denn mit Solarenergie reduzieren Sie Ihren CO₂-Fußabdruck erheblich – und eine Wärmepumpe arbeitet durch die Nutzung der Umweltwärme sowieso klimaschonend. 

Hinzu kommt: Mit der Solarenergie in Form von Photovoltaik machen Sie sich ein gutes Stück unabhängig von Stromlieferungen. Steigende Energiepreise und Versorgungsengpässe treffen Sie dann kaum noch.

Solar-Wärmepumpe mit Photovoltaik

Eine Photovoltaikanlage und eine Wärmepumpe arbeiten besonders gut zusammen. Die Photovoltaikanlage liefert Strom für den Haushalt. Diesen nutzt die Wärmepumpe wiederum, um die Umweltwärme auf das benötigte Niveau zu erwärmen. Überschüsse entstehen so selten und wenn doch, speisen Sie sie in das Stromnetz ein.

Sie können eine Wärmepumpe und eine Photovoltaikanlage natürlich auch unabhängig voneinander benutzen. Besonders effizient ist Ihre Haustechnik aber dann, wenn Sie beide Komponenten verbinden. Bei einer Wärmepumpe mit Solar im Verbund schlagen Sie gleich zwei Fliegen mit einer Klappe:

1. Sie reduzieren Ihre Wärmepumpen-Betriebskosten

   Wärmepumpen erzeugen keine Brennstoffkosten, wie Sie sie bei Gas-, Öl- und Holzheizungen haben. Die laufenden Kosten kommen hier nur vom Strom. In Kombination mit einer PV-Anlage nutzen Sie kostenlosen PV-Strom, um Ihre Wärmepumpenheizung zu betreiben.

   Dadurch müssen Sie deutlich weniger Netzstrom vom Energieversorger beziehen: Ungefähr ein Drittel des Energieverbrauchs der Wärmepumpe können Sie so decken. Mit einem PV-Speicher sogar noch mehr.

2. Sie erhöhen Ihren PV-Eigenverbrauch

   Ein Energiemanagementsystem sorgt dafür, dass Sie Ihren Solarstrom optimal nutzen. Ihr Eigenverbrauch der Photovoltaikanlage steigt. Das lohnt sich deutlich mehr, als den Strom für eine geringe Vergütung ins Netz einzuspeisen.

Sie sehen: Photovoltaik und Wärmepumpen ergänzen sich gegenseitig optimal. Beide Systeme profitieren vom jeweils anderen.

Energiemanagementsystem optimiert Eigenverbrauch

Das Energiemanagementsystem optimiert Ihren Eigenverbrauch: Es startet elektrische Geräte wie die Wärmepumpe immer dann bevorzugt, wenn viel Solarstrom zur Verfügung steht. Dafür eignet sich die Wärmepumpe besonders gut. Denn sie verbraucht relevante Mengen an Strom. Dabei spielt es auch keine Rolle, welche Art der Wärmepumpe Sie einsetzen. 

Hinzu kommt: Die in Wärme umgewandelte Solarenergie lässt sich gut speichern. Sowohl ein Wärmespeicher als auch das Gebäude selbst dienen als thermische Puffer für die Zeiten, in denen die Sonne nur wenig scheint. Wenn Sie darüber hinaus noch einen Stromspeicher installieren, nutzen Sie den Solarstrom am besten.

Dachfläche limitiert Größe der PV-Anlage

Wie groß sollte eine Photovoltaikanlage sein? Eine Faustformel besagt, dass die Solarstromanlage etwa dreimal so viel Leistung wie die Anschlussleistung der Wärmepumpe erbringen sollte. 

Doch bei so pauschalen Angaben ist Vorsicht angebracht: Je nach individuellem Stromverbrauch kann die sinnvolle Anlagengröße stark variieren. Wenn Ihr Haushalt zum Beispiel ein Elektroauto besitzt, sollte die Leistung größer sein. In der Regel limitiert dann der Platz auf dem Dach die Größe der Photovoltaikanlage.

Solar-Wärmepumpe mit Solarthermie

Bei der Hybridheizung aus Wärmepumpe und Solarthermie gibt es einen Unterschied zur Solar-Wärmepumpe mit Photovoltaik: Hier bilden die beiden Wärmeerzeuger immer ein Gesamtsystem. Denn die Heizungsregelung muss dafür sorgen, dass die Wärmepumpe stillsteht, wenn die Sonne ausreichend scheint und genug kostenlose Solarwärme produziert wird. Dabei kann die Solarthermieanlage ihre solare Wärme je nach Anlagenkonzept entweder nur für die Warmwasserbereitung oder für Heizung und Warmwasser liefern.

Die Kombination einer Solarthermieanlage ist im Prinzip mit allen Arten von Wärmepumpen machbar. Doch eine Luftwärmepumpe arbeitet bei hohen Umgebungstemperaturen besonders effizient. Also in einer Zeit, in der auch die Solarthermieanlage besonders gut arbeitet. Daher stellt sich die Frage, ob sich die zusätzliche, nicht unerhebliche Investition hier lohnt. 

Bei einer Erdwärmepumpe kann die Solarthermieanlage im Sommer ihre Überschüsse zur Regeneration des Erdreiches bereitstellen. Das steigert auch die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe. Zu beachten sind hier jedoch die hohen Anschaffungskosten, sollte die Wärmepumpe auch noch zusätzlich mit einer Solarthermieanlage kombiniert werden.

Eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe bietet sich für diese Zwecke im Übrigen nicht an, da das Grundwasser die Solarwärme nicht speichern kann.

Solarthermie und Photovoltaik gemeinsam mit Wärmepumpe kombinieren

Im Prinzip können Sie Ihre Wärmepumpe zugleich mit Solarthermie und Photovoltaik kombinieren. Weil die Solarthermie sehr effizient ist, benötigt sie weniger Platz als die Photovoltaik. Daher geht sie kaum zulasten der Strommenge, die Sie vom Dach ernten können. Doch diese Dreifachkombination ist mit Abstand die teuerste und auch optisch gelingt die Installation von Photovoltaikmodulen und Solarkollektoren nicht immer optimal. 

Eine Alternative kann hier die Montage der PV-Module auf dem Dach und die Installation der Solarkollektoren an der Fassade sein. Außerdem werden heute PVT-Kollektoren (PVT: photovoltaisch-thermisch) entwickelt, die Strom und Wärme produzieren. Sie nutzen die Abwärme der Photovoltaik als Quelle für die Wärmepumpe. Diese Variante könnte in Zukunft zu einer besonders effizienten Lösung für die Heizung werden.

Die Kosten der Solar-Wärmepumpe

Bei einer Luft/Wasser-Wärmepumpe mit Solar können Sie ungefähr mit folgenden Preisen rechnen: 

Kosten für Wärmepumpe mit PV

• Die Luft/Wasser-Wärmepumpe kostet zirka 20.000 bis 45.000 Euro. 
• Für die Photovoltaikanlage für einen Haushalt mit vier Personen kommen etwa 10.000 Euro hinzu. Mit Speicher kostet die Anlage ab 16.000 Euro. 
• Die Gesamtkosten einer Luftwärmepumpe mit Solar belaufen sich in dieser Anlagengröße also auf 30.000 bis 61.000 Euro. 

Zwar bieten einige Heizungsbaubetriebe die Installation einer PV-Anlage an. Allerdings werden Sie für Ihre Wärmepumpe mit Solarstromkopplung neben dem Heizungsbauer meist noch einen Elektroinstallateur benötigen.

Kosten für Wärmepumpe mit Solarthermieanlage

• Die Kosten für die Wärmepumpe belaufen sich auf zirka 20.000 bis 45.000 Euro. 
• Eine Solarthermieanlage für die Warmwasserbereitung ist ab 5.000 Euro zu haben. Für eine Anlage mit Heizungsunterstützung müssen Sie 10.000 bis 15.000 Euro investieren. 
• So kommen Sie für die Wärmepumpe mit Solarthermieanlage auf zirka 25.000 bis 60.000 Euro. Das ist zwar vergleichbar mit Photovoltaik, liefert Ihnen aber auch nur Wärme und keinen Haushaltsstrom.

Bei der Wärmepumpe mit Solarwärmekopplung ist der Heizungsfachbetrieb Ihr Ansprechpartner für das Gesamtsystem aus einer Hand.

Solar ergänzend zur Wärmepumpe nachrüsten

Wenn Sie bereits eine Wärmepumpe betreiben, können Sie natürlich mit solarer Energie nachrüsten. Bei Photovoltaik ist das einfach. Eine Photovoltaikanlage benötigt nur eine elektrische Verbindung – es sind keine Rohrleitungen notwendig. Zudem brauchen Sie bei dieser Variante keinen neuen Wärmespeicher.

Bei der Nachrüstung von Solarthermie ist hingegen ein neuer, größerer Wärmespeicher mit einem Wärmetauscher für die Solarthermieanlage nötig. Außerdem ist hier die Installation des Solarkreises aufwendiger als die Verkabelung bei der Photovoltaikanlage. Komplexe Systeme wie die Regeneration des Erdreiches im Fall der Erdwärmepumpe erfordern zudem eine gute Abstimmung der Komponenten. Das ist bei der Nachrüstung eine besondere Herausforderung. Daher sollte der Fachbetrieb solche Systeme lieber als Komplettlösung installieren. 

Sollten Sie übrigens bereits eine Anlage für Photovoltaik oder Solarthermie besitzen, können Sie ebenso über die Nachrüstung einer Wärmepumpe nachdenken.

Sie sehen: Die Kombination erneuerbarer Energien bietet Ihnen viele Vorteile und macht Sie unabhängig von konventionellen Energieträgern. Ihr Heizungsbauer kann Ihnen bei der Entscheidungsfindung weiterhelfen.