Photovoltaik und Wärmepumpen

Die Ausgangslage in vielen Haushalten

Durch einen regelrechten Photovoltaik-Boom in den vergangenen Jahrzehnten sind inzwischen viele Gebäude in Deutschland bereits mit einer Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage) ausgestattet. Weil die Einspeisevergütung des gewonnenen Stroms jedoch seit Jahren stetig niedriger wird, gewinnt der Eigenverbrauch immer mehr an Bedeutung. Somit sinkt die Attraktivität der Einspeisung auch, obwohl die anfängliche Vergütung auf 20 Jahre festgeschrieben wird. Eine der sinnvollsten Möglichkeiten, Solarstrom vom eigenen Dach vor Ort zu nutzen, ist der Betrieb einer Wärmepumpe.

Für den Neubau gilt: Ist bereits eine Wärmepumpe oder eine PV-Anlage geplant, ist eine Ergänzung um die jeweils andere Komponente sinnvoll. Die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik im Neubau ist nicht nur sehr ökologisch und effizient, sie ermöglicht auch die Einstufung als 'Klimafreundlicher Neubau'. In dem Fall gewährt die KfW einen zinsgünstigen Kredit über bis zu 150.000 Euro (KfW 297/298). Der obligatorische Effizienzhaus-Standard EH 40 Nachhaltigkeitsklasse / QNG-Siegel (Plus oder Premium) ermöglicht nicht nur diese Art der Förderung, sondern wer darüber hinaus den selbst gewonnenen Solarstrom mit der Wärmepumpe nutzt, kann im laufenden Betrieb Kosten sparen. Im Altbau, also bei einer Sanierung oder Ergänzung, stehen noch deutlich attraktivere Förderungen zum Abruf bereit.

Die NIBE-S-Serie mit Photovoltaik verbinden

Was die technische Umsetzung angeht, ist die Kombination aus NIBE-Wärmepumpe und PV-Anlage ein überschaubares Vorhaben. Unabhängig davon, was von beidem bereits vorhanden oder nicht vorhanden ist, kann die Installation und Verbindung der Anlagen leicht vom Handwerker bzw. NIBE-Effizienzpartner umgesetzt werden.

Ein besonderer Vorteil dabei ist, dass die NIBE-S-Serie praktisch direkt mit einem modernen Wechselrichter der PV-Anlage kommunizieren kann. Die Parameter der Wärmepumpe werden im Überschussfall in Echtzeit nachgesteuert, wenn es erforderlich ist. Die Reaktion der Regelung lässt sich individuell an das jeweilige Gebäude anpassen. Größe der PV-Anlage, Ausrichtung des Gebäudes oder Nutzergewohnheiten können so berücksichtigt werden.

Günstige Lösung ohne aufwendige Steuerung

Mit einer Wärmepumpe der NIBE-S-Serie profitieren Sie davon, dass die Anlage direkt per WLAN oder Busleitung an den Wechselrichter angebunden ist und somit die Kommunikation mit der PV-Anlage übernimmt. Im System der Wärmepumpe findet im Abstand von wenigen Sekunden ein Echtzeitabgleich von PV-Angebot und Nachfrage statt, sodass der gewonnene Strom ideal genutzt werden kann - entweder zur direkten Nutzung des Ertrags oder zur Einspeisung in den Speicher. Der Bedarf an Haushaltsstrom wird parallel mit einem Stromzähler erfasst und in der Bilanzierung berücksichtigt.

Es handelt sich um eine Weiterentwicklung der Smart-Grid-Ready-Schnittstelle (SG-Ready). Bei der SG-Ready Schnittstelle wird der Sollwert einer ansonsten unveränderten und trägen Regelung verändert. Mit der NIBE PV-Smart Regelung wird die Regelung auf eine angebotsorientierte leistungsabhängige Regelung umgestellt. Die im Tagesverlauf veränderliche Sonneneinstrahlung wird so bestmöglich genutzt. Der Vorteil, dass es keiner weiteren übergeordneten Steuerungen bedarf, sorgt dafür, dass die Lösung letztlich günstig bleibt.

Die Standardinstallation lässt sich durch eine DC-Batterie ergänzen oder nachrüsten. Die Batterie wird bevorzugt bis zu einem vorgegebenen Wert geladen. Der Wechselrichter meldet der Wärmepumpe die noch darüber hinaus verfügbare Stromerzeugung. Die verfügbare und nicht im Haushalt benötigte Energie wird durch die Wärmepumpe genutzt.

Hoher Eigenverbrauch auch ohne Stromspeicher

Je höher der Eigenverbrauch, desto wirtschaftlicher lässt sich eine PV-Anlage betreiben. Weil die Zeiten des Ertrags nicht immer mit denen des konkreten Strombedarfs übereinstimmen, empfiehlt es sich, die gewonnene Energie zu speichern. Das geht im Übrigen auch ohne Stromspeicher - etwa dann, wenn eine Flächenheizung als thermischer Speicher genutzt wird. In dem Fall erzeugt die Wärmepumpe aus dem Solarstrom Wärme und gibt sie z. B. an eine Fußbodenheizung ab.

Diese thermische Speicherung bietet eine hohe Kapazität ohne weitere Investitionen und sollte - wenn kein separater Stromspeicher vorhanden ist - unbedingt genutzt werden. Wenn eine Fußbodenheizung mit 150 m² Fläche um 2 Kelvin erwärmt wird, speichert diese kostenfrei eine Wärmeenergie von 24 kWh. Die entspricht einem voll aufgeladenen Batteriespeicher mit über 6 kWh. Die intelligente Steuerung der NIBE-S-Serie speichert automatisch so viel thermische Energie wie möglich im Haus, im Warmwasser- oder Pufferspeicher.

Wärmepumpe im Sommer als Klimaanlage nutzen

Nahezu alle NIBE-Wärmepumpen können im Sommer auch zum Kühlen genutzt werden. Was viele Menschen aus dem Auto oder dem Supermarkt kennen, ist so auch in den eigenen vier Wänden ohne zusätzliche Geräte möglich. Wenn der Strom für die Kühlfunktion der Wärmepumpe aus der eigenen PV-Anlage kommt, lässt sich selbstverständlich auch an dieser Stelle der Eigenverbrauch erhöhen, sodass die PV-Anlage bestmöglich und effizient genutzt wird.

Die Betriebskosten für die Flächenheizungskühlung über Sole-Wasser Wärmepumpen sind vernachlässigbar. Im Falle eines Dauerbetriebes mit Luft-Wasser Wärmepumpen entstehen relevante Betriebskosten. Besonders wirtschaftlich ist der Betrieb, wenn die Anlage so eingestellt wird, das zur Kühlung nur der selbst erzeugte Strom verwendet werden kann. Die intelligente Wärmepumpenheizung sorgt so für Komfort und niedrige Betriebskosten zur gleichen Zeit.

Kosten: Photovoltaik mit Wärmepumpe nutzen

Den anfänglichen Investitionskosten für eine Wärmepumpe mit Photovoltaik stehen als Vorteile ein hoher Eigenverbrauch und geringe laufende Kosten gegenüber.

Wärmepumpen lassen sich über eine intelligente Regelung so mit einer PV-Anlage kombinieren, dass Sie ihren Verbrauch und das aktuelle Stromangebot der Anlage anpassen.

Geht man davon aus, dass eine der beiden Anlagen bereits vorhanden ist, sind die Anschaffungskosten entsprechend geringer. Bei der Nachrüstung einer Wärmepumpe bzw. wenn eine alte Heizung durch eine Wärmepumpe getauscht wird, gibt es seit 2024 attraktive Förderungen.

Übersicht: Aktuelle Förderungen von Wärmepumpen-Heizungen

Die Beantragung einer Wärmepumpenförderung erfolgt über die KfW.

Weitere Informationen zum Thema finden Sie in unserem Artikel “Förderung für Wärmepumpen”.

Förderungen von PV-Anlagen

Für Photovoltaik-Anlagen gibt es auch im Jahr 2024 verschiedene Fördermöglichkeiten. Diese Förderungen werden von unterschiedlichen Institutionen angeboten und variieren je nach Bundesland und Kommune. Hier finden Sie eine Zusammenfassung der verfügbaren Förderprogramme:

Es ist wichtig, dass Sie sich vor der Antragstellung und Installation einer PV-Anlage über die aktuell verfügbaren Fördermöglichkeiten informieren, da sich die Programme und Konditionen ändern können. Die Förderungen können je nach Region, Anlagengröße und Art der Installation variieren. Informieren Sie sich bei lokalen Energieberatungsstellen, der jeweiligen Stadt- oder Gemeindeverwaltung sowie direkt bei der KfW über die aktuellen Fördermöglichkeiten.

Gut zu wissen: Vorteile, Nachteile und Besonderheiten

Die Vorteile der Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik liegen auf der Hand. Ist bereits eine PV-Anlage vorhanden, lässt sich durch eine Wärmepumpe der Eigenverbrauch erhöhen. Ist schon eine Wärmepumpe im Haus verbaut, werden durch eine PV-Anlage die Heizkosten gesenkt. Auch im Neubau ist die Kombination eine der effizientesten Lösungen.

Durch modernste Technologie kann die Wärmepumpe mit einem Wirkungsgrad von 1:4 aus einer Kilowattstunde Strom 4 Kilowattstunden thermische Energie generieren. Das ist in jedem Fall besonders effizient - unabhängig davon, ob der Strom vom Netzbetreiber oder vom eigenen Dach kommt.

Wirtschaftlichkeit - Lohnt sich die Kombination?

Grundsätzlich ist die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik sehr wirtschaftlich. Wann besonders und zu welchem Zeitpunkt sich die Anschaffung amortisiert, hängt von der konkreten Gebäudesituation ab - mitunter von der eingesetzten Anlagentechnik und selbstverständlich vom Anteil des Eigenverbrauchs.

In einem Neubau kann die PV Anlage im Rahmen der ohnehin anfallenden Dachdecker und Installationsarbeiten vergleichsweise kostengünstig installiert werden. Bei einer bestehenden PV-Anlage ist die erhöhte Eigennutzung des Stroms durch die Wärmepumpe günstiger als die geringe Vergütung für eine Netzeinspeisung. Der Eigenverbrauch kann durch eine Wärmepumpe deutlich gesteigert werden. Mit einer NIBE-S-Wärmepumpe lässt er sich in Summe - also mit allen anderen Geräten im Haus - auf mehr als 50 Prozent erhöhen und deckt damit wiederum 30 Prozent des Strombedarfs der Wärmepumpe.

Fazit und weiterführende Informationen

Die Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik-Anlage ist momentan wirtschaftlicher als je zuvor. Je länger Hausbesitzer noch warten, desto weiter fällt die Einspeisevergütung für eigenen Solarstrom. Es ist also sinnvoll, schnell zu handeln und den Eigenverbrauch zu erhöhen, um die Anlage maximal wirtschaftlich zu betreiben. Kommt ein Teil des benötigten Stroms zugleich vom eigenen Dach, ist die Kombination auch besonders umweltfreundlich.

Wer bereits eine PV-Anlage hat oder neu installiert, kann mit einer Wärmepumpe der NIBE-S-Serie seinen selbst erzeugten Strom optimal nutzen. Wer eine NIBE-S-Wärmepumpe installiert, kann diese einfach durch eine PV-Anlage ergänzen. Ein Vorteil ist in jedem Fall die intelligente NIBE-Steuerung, die Stromertrag und Stromverbrauch überwacht und optimal reguliert. Weiterführende Informationen finden Sie in unserem umfangreichen Ratgeber-Bereich.

Zur Broschüre „Wärmepumpen und Photovoltaik“.

Stand: 3/2023