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Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren – ein perfektes Paar?

Energetische und ökologische Themen dominieren heute unseren Alltag. Insbesondere der Bereich Heizung steht dabei oft im Fokus. Aber auch die Energieversorgung, insbesondere bezüglich elektrischen Stroms, ist zum Dauerthema geworden. Sowohl die Wärmepumpe als auch die Photovoltaik sind Technologien, welche dabei besonders zukunftsweisend und positiv abschneiden. Die oft gestellten Fragen lauten deshalb: Passen die beiden zusammen? Und wenn ja, wie? Hier finden Sie die Antworten.

Warum soll ich eine Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren?

Wärmepumpen als auch Photovoltaik zeichnen sich als besonders umweltschonende und energieeffiziente Lösungen aus: Die Wärmepumpe setzt die in der Umgebung vorhandene Wärme aus der Luft, dem Erdreich oder dem Wasser unter Einsatz von elektrischem Strom in Heizwärme um, die Photovoltaik produziert elektrischen Strom aus der Sonneneinstrahlung. Gleichzeit erweisen sich beide Systeme im Betrieb auch als besonders kostenwirksam.

Wieso verbraucht eine Wärmepumpe überhaupt Strom?

Die Wärmepumpe macht aus der kostenlos und unendlich verfügbaren Umgebungswärme Heizwärme. Für den Umwandlungsprozess wird elektrischer Strom benötigt, wobei aus 1 Teil der eingesetzten elektrischen Energie rund 3 Teile Heiz-/Wärmeenergie entstehen. Detailliertere Informationen zur Funktionsweise einer Wärmepumpe finden Sie hier.

Kann ich den Stromverbrauch einer Wärmepumpe mit Photovoltaik decken?

Rein rechnerisch lässt sich der Strombedarf einer Wärmepumpe bestens mit Strom aus einer Photovoltaik-Anlage decken. Dagegen sprechen aber zwei unbeeinflussbare Faktoren:

  • Die Photovoltaik-Anlage produziert bei schlechtem Wetter und in der Nacht keinen Strom.
  • Die Überproduktion im Tagesverlauf lässt sich (zumindest zur Zeit noch) nur mit sehr hohem, kaum sinnvollem Aufwand speichern, um ihn zu produktionsarmen Zeiten verwenden zu können.

Eine Möglichkeit zur Verwendung der Überproduktion der Photovoltaik-Anlage besteht darin, den selbst produzierten Strom für alle anderen stromverbrauchenden Geräte im Haushalt – z.B. ein Wärmepumpenboiler – zu nutzen.

Solarthermie und Photovoltaik: geht das auch?

Sonnenkollektoren geben Sonnenwärme direkt an Wasser weiter. Mit einer Pumpe wird, vereinfacht gesagt, permanent kühles Wasser zur Erwärmung zu den Kollektor geführt und von dort, im erwärmten Zustand, an die Heizung oder die Warmwasserversorgung zurückgepumpt. Dieses System kann natürlich mit selbst produziertem Strom aus einer Photovoltaik-Anlage betrieben werden.

Zu bedenken ist aber, dass sowohl die Solarkollektoren aber vor allem die Photovoltaik-Module ziemlich viel Platz in Anspruch nehmen. Es muss also viel freie Fläche vorhanden sein, um beide Systeme mit genügend Leistung parallel betreiben zu können.

Was muss ich beim Kombinieren einer Photovoltaik-Anlage mit einer Wärmepumpe beachten?

Wie bei jeder Kombination müssen auch bei Photovoltaik und Wärmepumpe beide Komponenten zueinander passen. Dabei gilt es ein paar Besonderheiten zu beachten.

Welche Wärmepumpe eignet sich für die Kombination mit Photovoltaik?

Die Kommunikation zwischen Wärmepumpe und Photovoltaik muss einwandfrei funktionieren. Dafür braucht es eine Schnittstelle zwischen den beiden Systemen. Der inoffizielle Industrie-Standard dafür heisst «SG-Ready-Eingang» (SG = Smart Grid) und ist an diesem Symbol erkennbar:

Alle Wärmepumpen von Vaillant sind SG-Ready.

Im Weiteren werden im Markt spezielle Regelungen für die Solarertragsoptimierung angeboten. Diese optimieren dann über die Möglichkeiten der SG Ready-Funktionen hinaus das Stromangebot mit der gesamten Stromnachfrage im Gebäude. Dabei ist zu beachten, dass diese Geräte auch mit der Regelung der Wärmepumpe kommunizieren können. Bei Vaillant erfolgt das über eine EEBUS-Schnittstelle.

Welcher Speicher ist der richtige dafür?

Aufgrund der speziellen Situation – maximale Stromproduktion um den Mittag herum, höchster Wärmebedarf aber erst gegen Abend – spielen Speicher in der Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik eine wichtige Rolle.

Speicherung von Wärme:

Ein in das Heizsystem integrierter Pufferspeicher vermag das mit der Strom-Überproduktion erwärmte Wasser für späteren Wärmebedarf zu speichern. Dasselbe gilt für den Wärmepumpenboiler zur Aufbereitung von warmem Brauchwasser. Die optimalen Kapazitäten von Pufferspeicher und Wärmepumpenboiler sind abhängig von Faktoren wie Gebäudegrösse oder Wärmebedarf und -verteilung.

Speicherung von elektrischem Strom:

Die Technologie für die längerfristige Speicherung von grösseren Strommengen im privaten Bereich ist noch nicht ganz ausgereift. Eine gewisse Reserve an Strom kann aber schon heute problemlos in Batterien gespeichert werden. Eine andere Nutzung der Überproduktion – z.B. für die Elektromobilität oder für den gesamten Strombedarf im Haushalt – ist eine sinnvolle Alternative zur Langzeitspeicherung.

Kann ich eine Wärmepumpe mit Photovoltaik nachrüsten?

Im Prinzip kann jedes Elektrogerät im Haushalt – also auch die Wärmepumpe und der Wärmepumpenboiler – mit Solarstrom betrieben werden. Bei der Heizung ist die funktionierende Kommunikation zwischen Wärmepumpe und Photovoltaik-Anlage aber Voraussetzung dafür: Die Wärmepumpe muss auf einen aktuellen Überschuss an Solarstrom reagieren können. Des Weiteren ist zu beachten, dass die Wärmepumpe unter Umständen auf einen Anschluss mit 400 V Spannung (im Gegensatz zu den üblichen 220 V) angewiesen ist. Dafür sind (einfache) Zusatzinstallationen erforderlich.

Was kostet eine Anlage mit Wärmepumpe und Photovoltaik?

Die effektiven Kosten für eine Wärmepumpe und eine Photovoltaik-Anlage sind von zahlreichen individuellen Faktoren abhängig, weshalb eine genaue Kostenangabe kaum seriös wäre. Es gibt aber, basierend auf umfassender Erfahrung, gewisse Berechnungshilfen, welche das Budgetieren einer Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik erleichtern können.

Kosten für eine Wärmepumpe

Die Kosten für eine Wärmepumpe variieren je nach Bauart und Dimensionierung (z.B. aufgrund von Hausgrösse und -alter, Wärmebedarf etc.). Detaillierte Informationen finden Sie in unserem Ratgeber "Kosten einer Wärmepumpe".

Als vernünftiger Betrag für eine erste Budgetierung erweist sich erfahrungsgemäss ein Betrag von rund CHF 25'000 bis CHF 40'000, wobei ein Teil davon mit kantonal unterschiedlichen Fördergeldern finanziert werden kann.

Erfahren Sie alles Wissenswerte zur Förderung und Finanzierung Ihrer neuen Heizung.

Kosten für eine Photovoltaik-Anlage

Die Kosten für eine Photovoltaik-Anlage werden unter anderem von der zur Verfügung stehenden Fläche und der darauf platzierbaren Modulfläche bestimmt. Nachfolgende Darstellung zeigt eine Übersicht über die durchschnittlich zu erwartenden Kosten:

Berechnungsbasis:

- Kosten für ein durchschnittliches Einfamilienhaus

- Stromverbrauch: 4'500 kWh

- Leistung der Photovoltaik-Anlage: 8 - 10 kWp

Gibt es Fördergelder für die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik?

Sowohl für eine Photovoltaik-Anlage als auch für die Installation einer Wärmepumpe kann mit Fördergeldern gerechnet werden. Diese sind jedoch kantonal unterschiedlich, eine entsprechende Abklärung vor der Planung ist deshalb unbedingt empfehlenswert. Für eine erste Budgetierung kann bei der Photovoltaik-Anlage mit einem Förderbeitrag in der Grössenordnung von ca. 20% gerechnet werden. S. dazu https://www.vaillant.ch/privatkunden/ratgeber-heizung/forderung-und-finanzierung/

Erfahren Sie alles Wissenswerte zur Förderung und Finanzierung Ihrer neuen Heizung.

Welche Vor- und Nachteile bietet die Kombination von Wärmepumpe mit Photovoltaik?

Nachfolgend alle Vor- und Nachteile der Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik im Überblick:

Die VorteileDie Nachteile
• kostenlose Primärenergien (Sonnenlicht / Wärme aus Erdreich, Luft oder Wasser)
• Ausbau der Unabhängigkeit vom Netzbetreiber/Stromlieferanten und dessen Preisgestaltung
• Senkung der Heizkosten
• „grünes“ Gesamtsystem
• erhebliche Reduktion der CO2-Emissionen
• Einsatz modernster, zukunftsorientierter Technologien für Heizung und Stromproduktion
• Investitionen lassen sich in wenigen Jahren amortisieren
• Aufwertung der Immobilie (Verkaufswert)
• relativ hohe Investitionen (davon rund 2/3 für die Photovoltaik und rund 1/3 für die Wärmepumpe)
• grosser Flächenbedarf für die Photovoltaikanlage
• Ausgleich zwischen der maximalen Stromproduktion (Mittag) und dem maximalen Wärmebedarf (Abend) muss sichergestellt werden
• keine Stromproduktion bei schlechtem Wetter und nachts

Ist eine Wärmepumpe ohne Photovoltaik auch sinnvoll?

Eine Wärmepumpe ist, unabhängig von ihrer Bauart, grundsätzlich sowohl ökologisch als auch ökonomisch eine perfekte Lösung. Die Kombination mit Photovoltaik ist eine umweltfreundliche, zukunftsweisende Optimierung davon.

Alle Vor- und Nachteile einer Wärmepumpe finden Sie hier.

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