Strom vom Dach lässt sich auch zum Heizen nutzen – vor allem in der Übergangszeit. Wir erklären, wie das funktioniert und für wen es infrage kommt.

Wärmepumpen haben sich in den vergangenen Jahren zum Renner unter den Heizsystemen erwiesen: Von den rund 120000 im Jahr 2019 genehmigten neuen Wohngebäuden heizen damit knapp 46% , zeigt die Statistik des Bundesverbandes Wärmepumpe. Damit ist die Technik das beliebteste Heizsystem im Neubau. „Mittlerweile ist die Wärmepumpe auch interessant für bestehende Gebäude“, sagt Larissa Auzinger, Spezialistin beim Beratungs- und Dienstleistungsnetzwerk C.A.R.M.E.N. e.V. aus Straubing (Bayern).

Auch im Altbau

Denn die Hersteller haben sich auf diesen Markt eingestellt. Während früher nur gut gedämmte und sanierte Altbauten dafür infrage kamen, ist das heute nicht mehr nötig. Lediglich eine Flächenheizung an Wand oder Fußboden sowie eine Vorlauftemperatur von maximal 55°C sind die Voraussetzungen.

Jetzt gibt es einen weiteren Trend im Markt: Immer mehr Hausbesitzer interessieren sich dafür, Solarstrom zum Antrieb der Wärmepumpe zu verwenden (zur Funktion siehe Zusatzinfo). Hierzu gibt es mehrere Strategien:

• Der Hausbesitzer installiert zu einer vorhandenen Wärmepumpe eine neue Photovoltaikanlage. Nach aktuellen Preisen lässt sich damit Strom für ca. 8 bis 9 ct/kWh produzieren, also günstiger, als Haushaltsstrom oder sogar ein Wärmepumpentarif. Bis zu 30% des Wärmepumpenbedarfs könnte die Photovoltaikanlage decken.
• Der Hausbesitzer installiert eine Wärmepumpe und verbindet sie mit einer vorhandenen Photovoltaikanlage. Ziel: Den Eigenstromanteil der PV-Anlage zu erhöhen. Das könnte auch bei älteren Anlagen eine Strategie sein, die ab 2021 keine Vergütung mehr nach dem EEG erhalten.
• Wärmepumpen können auch ein Weg sein, überschüssigen Strom zu nutzen, der sich sonst im Haus nicht verbrauchen lässt und der ansonsten zu sehr geringen Abnahmepreisen eingespeist werden muss. „Es kann empfehlenswert sein, einen Wärmepufferspeicher zu installieren. Damit kann die Wärmepumpe bei viel Sonne weiter betrieben werden und dabei den Speicher laden, wenn der Wärmebedarf im Haus gedeckt ist“, rät Tabea Falter, Spezialistin für Photovoltaik und Speicher bei C.A.R.M.E.N.

Beide Techniken allein planen

„Generell empfehlen wir, Solarstromanlage und Wärmepumpe unabhängig voneinander zu planen“, sagt Falter. Zuerst sollten Hausbesitzer prüfen, ob sich eine Wärmepumpe zum Beheizen eignet.

Eine Photovoltaikanlage lohnt sich dagegen fast immer. Eine Neuanlage kann sich in etwa zehn Jahren bezahlt machen. „Sinnvoll ist es, die Dachfläche soweit wie möglich auszunutzen, da die Kosten je Kilowatt mit der Größe der Anlage sinken“, rät Falter. Erst im zweiten Schritt können Sie überlegen, ob sich Solarstrom für die Wärmepumpe lohnt. „Eine Wärmepumpe zu installieren, nur um den Eigenstromanteil zu erhöhen, ist der falsche Weg“, sagt die Beraterin.

Die Wärmepumpen selbst haben einen unterschiedlich hohen Stromverbrauch: Anlagen, die Grundwasser- oder Erdwärme nutzen, verbrauchen weniger als Luft-Wärmepumpen. Wird die Wärmepumpe nachträglich installiert, sollte der Hausbesitzer das berücksichtigen.

Ebenso ist es möglich, mit einigen Wärmepumpenmodellen auch zu kühlen. Dafür laufen sie „andersherum“ und funktionieren wie ein Kühlschrank. Auch das ist bei der Wahl der Wärmepumpe zu beachten. Vorteil dabei: An sonnigen Tagen mit hohem Kühlbedarf ist auch viel Solarstrom vorhanden.

Dreifache Leistung bei PV

Wird die Dachanlage gezielt für die Heizung nachgerüstet, sollte sie etwa das Dreifache der Anschlussleistung der Wärmepumpe haben. Die Photovoltaikanlage liefert im Sommer den meisten Strom, wenn wenig Heizbedarf besteht. Besonders lukrativ ist der Antrieb mit Solarstrom also in der Übergangszeit, wenn es draußen noch kalt ist, aber die längeren Tage schon für höheren Solarstromertrag sorgen (siehe Grafik).

Hat der Hausbesitzer einen Wärmepumpentarif, sollte er den Solarstrom zunächst für andere Haushaltsgeräte, Maschinen oder Anlagen nutzen, für die er ansonsten teuren Haushaltsstrom zukaufen müsste. Denn in der Regel ist der Wärmepumpentarif der Energieversorger 5 bis 10 ct/kWh günstiger.

Bei diesem schließt der Betreiber mit dem Energieversorger einen speziellen Vertrag ab und sichert ihm zu, dass dieser die Wärmepumpe nach eigenem Ermessen ansteuern kann. Das war früher vor allem bei Versorgungsunternehmen lukrativ, die Kohle- oder Atomkraftwerke betreiben und daher nachts häufig einen Stromüberschuss haben. Doch mit dem allmählichen Rückgang der Kohle- und Atomstromerzeugung gleichen sich Haushalts- und Wärmepumpentarife immer mehr an. „Jeder Kunde muss daher genau rechnen, ob es sich für ihn lohnt, Solarstrom einzusetzen“, rät Auzinger. Hierbei gibt es zwei Möglichkeiten:

• Der Hausbesitzer verzichtet auf den Wärmepumpentarif und bindet die Technik in den Haushaltsstromkreis ein. Die Heizung wäre dann ein Verbraucher wie andere auch. Vorteil: Das Zählerkonzept ist einfacher. Nachteil: Der Hausbesitzer muss für den Bezugsstrom für die Wärmepumpe in der Zeit, in der kein Solarstrom anfällt, teuren Haushaltsstrom kaufen. Je höher der Wärmepumpentarif ist, desto mehr lohnt sich diese Variante.
• Man könnte auch die Stromkreise für Wärmepumpe und Haushalt voneinander trennen. Nur bei Überschüssen an sonnigen Tagen versorgt die PV-Anlage dann die Wärmepumpe. Mit einem dritten Zähler kann der Kunde dann nachweisen, wie viel PV-Strom er für die Wärmepumpe verwendet hat. Das Messkonzept ist hier aufwändiger und teurer, weil auch die Zählermiete anfällt. Aber gerade bei sehr günstigen Wärmepumpentarifen kann es die bessere Alternative sein.

In der Übersicht 2 haben wir eine Beispielrechnung aufgeführt. Hierbei wäre der Bezug von Solarstrom günstiger als der Wärmepumpentarif.

Die technische Kombination

Wärmepumpen sollten für die Versorgung mit Solarstrom das Label „SG ready“ tragen, das der Bundesverband Wärmepumpen vergibt. SG steht für Smart Grid. „Diese Geräte lassen sich dann auch vom Wechselrichter der PV-Anlage ansteuern“, erklärt Beraterin Auzinger.

Die Kombination mit dem Wechselrichter kann über ein sogenanntes potenzialfreies Relais erfolgen. Das Relais erzeugt ein Signal, wenn die PV-Anlage eine bestimmte Leistung überschreitet. Darauf reagiert dann die Wärmepumpe und beginnt zu heizen. „Das ist ein kostengünstiger und unkomplizierter Weg, der auch bei vorhandenen Anlagen möglich ist“, erklärt Falter.

Seit einigen Jahren gibt es neben den On-/Off-Modellen auch solche, die ihre Heizleistung an den tatsächlichen Wärmebedarf anpassen, heißt es in dem Leitfaden „Wärmepumpen und Photovoltaik“ der Energieagentur Nordrhein-Westfalen. Dazu regulieren diese permanent und stufenlos die Drehzahl des Verdichters. Diese „Inverter-Technik“ sorgt für eine höhere Effizienz (ausgedrückt in der Jahresarbeitszahl) im Vergleich zu den On-/Off-Geräten. „Speziell für die Kombination mit einer Photovoltaikanlage bietet die variable Drehzahl einen weiteren, entscheidenden Vorteil: Mit reduzierter Drehzahl sinkt auch die elektrische Leistungsaufnahme. Inverter-Technik erlaubt dadurch einen höheren Eigenverbrauch und einen besseren Autarkiegrad“, schreibt die Energieagentur.

Eine andere Möglichkeit ist die Ansteuerung über einen intelligenten Stromzähler (Smart Meter Gateway), der demnächst in allen Haushalten eingeführt werden soll. Das ist zwar teurer als über den Wechselrichter. „Aber er schaltet nur, wenn genügend Solarstromleistung für alle Verbraucher vorhanden ist“, sagt Falter. Das ist beim Relais am Wechselrichter anders: Sollen Wäschetrockner und Spülmaschine angestellt werden, würde das Relais trotzdem die Wärmepumpe ansteuern. Der Smart Meter kann die Geräte dagegen gezielter auswählen.

Die beste, aber teuerste Variante ist ein Energiemanagementsystem (EMS) im Haus. Es erstellt Ertragsprognosen und steuert, wann welcher Verbraucher angeschaltet wird. Die Kommunikation erfolgt über WLAN oder Kabel.

hinrich.neumann@topagrar.com