Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren: Funktion, Kosten und Tipps

Wärmepumpe und Photovoltaik ergänzen sich ideal und werden immer häufiger miteinander verbunden. Doch wie groß muss die PV-Anlage sein, welche Einsparungen sind realistisch und lohnt sich die Kombination wirklich? In diesem Artikel finden Sie alles Wissenswerte über die Kombination von Funktion und Kosten bis zu praktischen Tipps.

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Kann ich eine Wärmepumpe direkt mit Photovoltaik betreiben?

Eine Wärmepumpe kann direkt mit Photovoltaik betrieben werden, wenn genügend Solarstrom erzeugt wird. Der erzeugte Strom deckt dabei einen Teil des Strombedarfs der Wärmepumpe, vor allem tagsüber bei Sonnenschein. Für eine vollständige Versorgung sind jedoch meist ein Stromspeicher oder zusätzlich Netzstrom nötig, besonders im Winter und in den Abendstunden.

Warum die Wärmepumpe und Photovoltaik kombinieren?

Die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik senkt die Stromkosten, steigert den Eigenverbrauch und macht unabhängiger vom Energieversorger. Sie nutzen kostenlosen Solarstrom direkt für die Heizung und erhöhen gleichzeitig die Effizienz beider Systeme.

Im Folgenden finden Sie alle Vorteile:

• Geringere Stromkosten: Der Eigenverbrauch von selbst erzeugtem PV-Strom senkt die laufenden Kosten der Wärmepumpe deutlich. Sie kaufen weniger Netzstrom ein, was sich besonders bei steigenden Strompreisen lohnt.
• Höherer Eigenverbrauch: Durch die Kombination steigt die Eigenverbrauchsquote des selbst erzeugten Solarstroms auf bis zu 60 % – mit Stromspeicher sogar noch mehr.
• Unabhängigkeit vom Stromversorger: Die Kombination erhöht die energetische Autarkie.
• CO₂-neutrales Heizen: Wer eine Wärmepumpe mit PV-Strom betreibt, heizt nahezu emissionsfrei.
• Optimale Nutzung erneuerbarer Energien: Die Wärmepumpe nutzt Umweltwärme, die PV-Anlage Sonnenenergie. Gemeinsam bilden sie ein vollständig regeneratives Heizsystem – ganz ohne fossile Brennstoffe.
• Wertsteigerung der Immobilie: Ein energieautarkes Haus mit Wärmepumpe und PV-Anlage gilt als zukunftssicher. Das steigert den Marktwert und macht die Immobilie attraktiver für Käufer.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe mit Photovoltaik?

Die Photovoltaikanlage erzeugt Strom aus Sonnenlicht. Sobald überschüssiger Solarstrom vorhanden ist, wird dieser von der Wärmepumpe genutzt. Die Wärmepumpe gewinnt Wärme aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser. Diese Wärme hebt sie auf ein höheres Temperaturniveau und leitet sie an die Heizung oder das Warmwassersystem weiter. Durch die gezielte Steuerung verbrauchen Sie mehr eigenen Solarstrom und senken den Anteil des Netzstroms.

Fügen Sie einen Stromspeicher hinzu, können Sie den Eigenverbrauch Ihrer PV-Anlage deutlich steigern. Der Speicher lädt sich automatisch, sobald die Photovoltaikanlage mehr Strom erzeugt als aktuell im Haus verbraucht wird. Wird abends oder nachts Strom benötigt, entlädt sich der Speicher und versorgt die Wärmepumpe mit Energie. Ein Energiemanager misst ständig Erzeugung und Verbrauch und stimmt den Ladevorgang darauf ab. So nutzt die Wärmepumpe möglichst viel Solarstrom auch außerhalb der Sonnenstunden. Der Eigenverbrauch steigt und der Netzbezug sinkt, sodass die Stromkosten geringen ausfallen.

Wie kostet eine Wärmepumpe mit Photovoltaik?

Eine Wärmepumpe mit Photovoltaikanlage kostet für ein Einfamilienhaus insgesamt etwa 25.000 bis 40.000 Euro. Für die Wärmepumpe müssen Sie mit 15.000 bis 25.000 Euro rechnen. Die PV-Anlage kostet rund 10.000 bis 15.000 Euro. Die Preise für Stromspeicher liegen bei 8.000 bis 12.000 Euro.

Die tatsächlichen Kosten hängen von Gebäudegröße, Wärmepumpentyp, PV-Leistung und Speichergröße ab. Förderungen können die Investition deutlich senken.

Welche Förderungen gibt es?

Tauschen Sie Ihre alte Heizung gegen eine klimafreundliche Wärmepumpe, erhalten Sie über das KfW-Programm 458 einen Zuschuss von bis zu 70 % der Gesamtkosten. Die Förderung gilt für bestehende Wohngebäude und muss vor Beauftragung beantragt werden.

Für Photovoltaikanlagen bietet die KfW den zinsgünstigen Kredit KfW 270 an. Zusätzlich erhalten Sie eine gesetzlich garantierte Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), sobald Sie Strom ins öffentliche Netz einspeisen. Seit dem 1. Januar 2023 gilt zudem der Nullsteuersatz (0 % MwSt.) beim Kauf und der Installation von PV-Anlagen bis 30 kWp – das senkt die Investitionskosten erheblich.

Viele Bundesländer, Städte und Gemeinden bieten ergänzende Förderungen für Wärmepumpen, PV-Anlagen oder Stromspeicher an. Die Höhe und Bedingungen unterscheiden sich je nach Region. Informieren Sie sich bei Ihrer Kommune oder Landesenergieagentur, welche Programme aktuell verfügbar sind. Oft lassen sich diese Förderungen mit den Bundesprogrammen kombinieren.

Wann lohnt sich eine Wärmepumpe mit Photovoltaik?

Eine Wärmepumpe mit Photovoltaik lohnt sich, wenn Sie den Eigenverbrauch Ihres Solarstroms steigern und Ihre laufenden Heizkosten deutlich senken möchten. Besonders im Einfamilienhaus mit guter Dämmung und hoher Stromrechnung zahlt sich die Kombination aus. Eine PV-Anlage kann im Jahr rund 25 bis 30 % des Strombedarfs der Wärmepumpe abdecken. Mit Speicher sind noch höhere Einsparungen möglich.

Das folgende Beispiel zeigt die jährlichen Stromkosten für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe in einem Einfamilienhaus mit 140 m² Wohnfläche. Der Stromverbrauch der Wärmepumpe liegt bei rund 4.000 kWh pro Jahr. Zum Vergleich wird eine Photovoltaikanlage mit 8 kWp Leistung angenommen. Sie produziert im Jahr rund 8.000 kWh Solarstrom.

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Die Photovoltaikanlage kann bis 1.200 kWh des Wärmepumpenstroms decken. Dadurch sinkt der Netzstrombezug auf rund 2.800 kWh. Dadurch ergibt sich eine jährliche Ersparnis von bis zu 324 Euro – allein durch den direkten Eigenverbrauch.

Wie groß muss eine PV-Anlage für eine Wärmepumpe sein?

Für ein Einfamilienhaus muss eine PV-Anlage für eine Wärmepumpe rund 6 bis 9 kWp haben. Das entspricht etwa 1 kWp Photovoltaikleistung pro 500 bis 700 kWh Stromverbrauch der Wärmepumpe pro Jahr. Die genaue Größe hängt vom Wärmebedarf, dem Wärmepumpentyp und der Ausrichtung der PV-Anlage ab.

Im Folgenden finden Sie Richtwerte für die passende PV-Leistung je nach Heizleistung:

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Erfahrungen mit Wärmepumpe und Photovoltaik

Ein Nutzer berichtet von seinem Einfamilienhaus (115 m², Baujahr 2008) mit Fußbodenheizung, in dem er eine 7 kW Luft-Wasser-Wärmepumpe, einen 500 l Schichtladespeicher und eine 10,2 kWp PV-Anlage mit 9,6 kWh Batteriespeicher installiert hat. Durch gezielte Steuerung der Wärmepumpe bei hoher Sonneneinstrahlung und Nutzung der Fußbodenheizung als Wärmespeicher erreichte er im Winter Autarkiegrade von bis zu 98 % an sonnigen Tagen und etwa 65 % im Februar und März.

Ein anderer Nutzer mit einer 10 kWp PV-Anlage stellte fest, dass in den Wintermonaten die PV-Erträge gering sind (z. B. 300 kWh im November), während der Heizbedarf hoch ist. Er konnte nur etwa 400–500 kWh PV-Strom für die Wärmepumpe nutzen und musste den Großteil des Strombedarfs (ca. 4.000 kWh) aus dem Netz beziehen. Er äußert Zweifel an der Wirtschaftlichkeit der Kombination, insbesondere wenn man die höheren Anschaffungskosten der Wärmepumpe gegenüber einer Gasheizung berücksichtigt.

Wärmepumpe mit Photovoltaik verbinden: Was muss ich beachten?

Damit Wärmepumpe und Photovoltaikanlage optimal zusammenarbeiten, müssen beide Systeme technisch aufeinander abgestimmt sein. Dabei spielen vor allem Auslegung, Steuerung und Speicher eine wichtige Rolle. Folgende Punkte sollten Sie beachten:

• Größe der PV-Anlage richtig wählen Die PV-Leistung sollte ausreichend sein, damit sie einen spürbaren Teil des Strombedarfs der Wärmepumpe abdeckt.
• Betriebszeiten der Wärmepumpe abstimmen: Die Wärmepumpe sollte möglichst dann laufen, wenn die PV-Anlage Strom liefert. Intelligente Steuerungen oder Energiemanager ermöglichen eine zeitliche Anpassung an die Sonnenerträge.
• Speicher integrieren: Ein Stromspeicher erhöht den Eigenverbrauch und versorgt die Wärmepumpe auch abends oder nachts mit Solarstrom. Alternativ kann ein Pufferspeicher für Warmwasser überschüssige Energie aufnehmen.
• Netzanschluss und Einspeisung klären: Die Einspeisung überschüssigen PV-Stroms erfordert eine Anmeldung beim Netzbetreiber. Zudem muss geprüft werden, ob die bestehende Elektroinstallation für beide Systeme geeignet ist.
• Monitoring und Regelung installieren: Ein Energiemanager kann die Erzeugung, den Verbrauch und die Speicherladung automatisch regeln. So wird die PV-Leistung optimal genutzt und Lastspitzen vermieden.
• Förderbedingungen beachten: Fördermittel für Wärmepumpe und PV-Anlage müssen meist vor der Beauftragung beantragt werden. Bei gleichzeitiger Umsetzung sind getrennte Anträge nötig.

Ist jede Wärmepumpe für die Kombination mit Photovoltaik geeignet?

Nicht jede Wärmepumpe ist automatisch für die Kombination mit Photovoltaik geeignet. Wichtig ist, dass die Wärmepumpe über eine regelbare Leistungsaufnahme verfügt und sich zeitlich steuern lässt. Nur dann kann sie gezielt dann laufen, wenn Solarstrom verfügbar ist.

Besonders gut geeignet sind:

• modulierende Wärmepumpen mit variabler Leistung,
• Modelle mit SG Ready-Schnittstelle für Smart-Grid-Anbindung,
• Systeme mit integriertem Energiemanager oder kompatibler Steuerungstechnik.

Ältere oder einfache Geräte ohne diese Funktionen können oft nicht flexibel genug reagieren. Sie laufen unabhängig vom PV-Ertrag und beziehen mehr Netzstrom. Wer neu plant oder modernisiert, sollte daher gezielt auf die PV-Tauglichkeit achten.

Photovoltaik im Winter: Reicht das für die Wärmepumpe?

Die Photovoltaik liefert im Winter nicht genug Strom für den vollständigen Betrieb der Wärmepumpe. Die Sonneneinstrahlung ist gering. Gleichzeitig steigt der Heizbedarf stark an. Deshalb muss ein Großteil des Stroms weiterhin aus dem Netz kommen. Zum Beispiel erzeugt eine PV-Anlage mit 8 kWp im Januar oft nur 200 bis 300 kWh. Eine Wärmepumpe verbraucht im selben Zeitraum zwischen 300 und 600 kWh.

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