Photovoltaik mit Wärmepumpe kombinieren - Lohnt sich das wirklich?

Kurz gesagt: Mit Photovoltaik betreibst du deine Wärmepumpe größtenteils mit eigenem Strom, reduzierst den Zukauf aus dem Netz und steigerst die Unabhängigkeit.

Photovoltaikmodule erzeugen tagsüber Strom, den die Wärmepumpe direkt nutzen kann. Überschüsse lassen sich in einem Batteriespeicher zwischenlagern oder in Form von Wärme in einem Pufferspeicher bzw. Warmwasserspeicher „einlagern“. Über die SG-Ready-Schnittstelle oder ein Energiemanagementsystem (EMS) lassen sich Wärmepumpe, Speicher und andere Verbraucher (z. B. Wallbox, Haushaltsgeräte) intelligent steuern.

Das Ergebnis: Mehr Eigenverbrauch, geringere Stromkosten und ein höherer Autarkiegrad.

„Allein im Jahr 2023 wurden in Deutschland erstmals über eine Million neue PV-Anlagen installiert“, meldet das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in einer Kurzstudie zum Zuwachs von Batteriespeichern und Balkon-PV in Deutschland.

Die Entwicklung zeigt also klar: Die Energiewende nimmt Fahrt auf. Vor allem in Kombination mit einer Wärmepumpe ist Photovoltaik nachhaltig und sinnvoll.

Unser Tipp: Besonders lohnt sich eine Wärmepumpe mit Photovoltaik bei gedämmten Gebäuden mit Flächenheizung und moderatem Wärmebedarf.

Damit Wärmepumpe und PV-Anlage effizient zusammenarbeiten, müssen bestimmte Bedingungen erfüllt sein:

1. Niedrige Vorlauftemperaturen

Wärmepumpen arbeiten am effizientesten mit niedrigen Vorlauftemperaturen von 30–35 °C. Das ist ideal bei Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungen. Bei klassischen Radiatoren mit hohen Temperaturen sinkt die Effizienz deutlich.

2. Guter Dämmstandard

Eine gedämmte Gebäudehülle sorgt dafür, dass weniger Heizenergie benötigt wird. Je niedriger der Bedarf, desto mehr kann die Wärmepumpe mit PV-Strom abdecken.

3. Flächenheizung und große Heizflächen

Je größer die Heizflächen, desto niedriger kann die Vorlauftemperatur ausfallen. Das steigert die Jahresarbeitszahl (JAZ) und erhöht die Effizienz der gesamten Anlage.

4. Hydraulischer Abgleich

Stellt sicher, dass die Wärme gleichmäßig im Haus verteilt wird. Das spart Strom und verhindert Überlastungen einzelner Heizkörper.

• Photovoltaikanlage: Meist 8–12 kWp für ein Einfamilienhaus mit Wärmepumpe. Je nach Dachfläche und Stromverbrauch kann es auch mehr sein.
• Wärmepumpe: Heizlastberechnung ist Pflicht. Zu große Geräte sind teuer und ineffizient, zu kleine überlasten schnell.
• Stromspeicher: Ab 8–10 kWh sinnvoll, um Überschüsse am Abend zu nutzen.
• Pufferspeicher: Hält Wärmeenergie bereit und entlastet die Wärmepumpe.
• EMS: Steuert automatisch, wann Geräte laufen – z. B. Warmwasserbereitung bei PV-Überschuss.

Damit die Wärmepumpe den selbst erzeugten Strom der Solaranlage optimal nutzen kann, müssen beide Systeme technisch sauber miteinander verbunden werden. Das geschieht nicht über ein einfaches Kabel, sondern über eine abgestimmte Steuerung, die PV-Ertrag, Verbrauch und Speicher intelligent koordiniert.

Schritt 1: Installation der Photovoltaikanlage

Zunächst wird die PV-Anlage auf dem Dach oder einer Freifläche montiert. Der Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der direkt im Hausnetz genutzt werden kann. Über einen Zähler wird erfasst, wie viel Strom ins Netz eingespeist oder im Haus verbraucht wird.

Schritt 2: Auswahl einer geeigneten Wärmepumpe

Nicht jede Wärmepumpe ist automatisch PV-kompatibel. Empfehlenswert sind SG-Ready-Wärmepumpen, die über eine Schnittstelle mit der PV-Anlage oder einem Energiemanagementsystem kommunizieren können. Diese Schnittstelle signalisiert der Wärmepumpe, wann PV-Überschuss verfügbar ist.

Schritt 3: Einbindung eines Strom- oder Wärmespeichers

Damit die PV-Energie zeitversetzt genutzt werden kann, wird oft ein Batteriespeicher installiert. Er speichert den tagsüber produzierten Strom effizient für den Abend oder die Nacht. Alternativ oder zusätzlich kann ein Pufferspeicher installiert werden: Hier wird überschüssiger Solarstrom genutzt, um Warmwasser oder Heizungswasser zu erhitzen, das später abgerufen wird.

Schritt 4: Energiemanagementsystem (EMS) einrichten

Das EMS ist die Schaltzentrale: Es verbindet PV-Anlage, Wärmepumpe, Speicher und weitere Verbraucher (z. B. Wallbox, Haushaltsgeräte). Anhand von Prognosen (Wetter, Solarertrag) und Verbrauchsdaten entscheidet das EMS automatisch, wann die Wärmepumpe starten soll – zum Beispiel mittags, wenn die PV-Anlage am meisten Strom liefert. So wird der Eigenverbrauch maximiert.

Schritt 5: Netzanschluss & Sicherheit

Auch bei einer guten Eigenversorgung bleibt der Anschluss ans öffentliche Stromnetz notwendig. Er sorgt für Versorgungssicherheit in Zeiten ohne Sonne und ermöglicht, überschüssigen Strom einzuspeisen. Ein Fachbetrieb übernimmt die komplette elektrische Anbindung und stellt sicher, dass alle Normen (z. B. VDE) eingehalten werden.

Eine moderne Wärmepumpe verbraucht im Jahr zwischen 3.000 und 6.000 Kilowattstunden Strom je nach Gebäude, Heizlast und Warmwasserbedarf.

Marion Kirchner, Installateur- und Heizungsbaumeisterin; Vertriebsleiterin alpha innotec Bayern

Der Stromverbrauch einer Wärmepumpe hängt direkt vom Wärmebedarf des Hauses und der Effizienz der Anlage ab. Die Kennzahl dafür ist die Jahresarbeitszahl (JAZ), die wie folgt berechnet wird:

WP-Strom (kWh/Jahr) = Wärmebedarf (kWh/Jahr) / JAZ

Zudem ist der Stromverbrauch von der Art der Wärmepumpe abhängig. Luft-Wasser-Wärmepumpen benötigen in der Regel etwas mehr Strom als Sole/Wasser-Wärmepumpen oder Wasser/Wasser-Wärmepumpen, da die Außentemparaturen stärker schwanken und die Anlage häufiger auf höhere Leistung gehen muss. Sole- und Wasser-Wärmepumpen arbeiten stabiler und erreichen dadurch meist eine höhere Jahresarbeitszahl (JAZ).

Außerdem entscheidend ist die Gebäudehülle: Ein gut gedämmtes Haus mit Fußboden- oder Wandheizung benötigt niedrigere Vorlauftemperaturen, sodass die Wärmepumpe effizienter arbeiten kann. In solchen Fällen sind JAZ-Werte von 4,0 und höher realistisch.

Beispiele:

• EFH, 18.000 kWh Wärmebedarf, JAZ 3,5 → ~5.140 kWh/Jahr Strom
• EFH, 14.000 kWh Wärmebedarf, JAZ 4,0 → ~3.500 kWh/Jahr Strom
• EFH, unsaniert, 22.000 kWh Wärmebedarf, JAZ 2,8 → ~7.850 kWh/Jahr Strom

Die Amortisationszeit beschreibt, nach wie vielen Jahren sich die Investition durch eingesparte Energiekosten bezahlt macht. Für Wärmepumpe und PV liegt sie in der Regel zwischen 10 und 15 Jahren. Ausschlaggebend dafür sind:

• Höhe der Investitionskosten nach Förderung
• Strompreise und deren Entwicklung
• Eigenverbrauchsanteil (ohne Speicher ~30 %, mit Speicher/EMS bis 50 %)
• Effizienz der Wärmepumpe (JAZ) und Dämmstandard des Hauses

Studien wie die WWF-Analyse 2023 zeigen: Selbst bei nur 30 % Förderung sind Wärmepumpen über 15 Jahre günstiger als Gasheizungen. Mit PV verkürzt sich die Amortisation zusätzlich.

Sowohl für Wärmepumpen als auch für Photovoltaikanlagen gibt es staatliche Förderungen, mit denen du die Investitionskosten erheblich reduzieren kannst. Die Fördersätze variieren je nach Bundesland und Förderprogramm, aber es lohnt sich in jedem Fall, sich über die aktuelle Förderung zu informieren.

Einige gängige Förderprogramme sind:

• Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG): Fördert Wärmepumpen und andere energieeffiziente Maßnahmen im Gebäudebereich.
• Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW): Bietet zinsgünstige Kredite und Zuschüsse für Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen an.
• Regionale Förderprogramme: Viele Bundesländer und Kommunen bieten zusätzliche Förderprogramme für erneuerbare Energien an.

Speziell für vermietete Immobilien und Mehrfamilienhäuser gilt: Die klimafreundliche Heizungssanierung wird mit der Grundförderung in Höhe von 30 % der förderfähigen Ausgaben von maximal 30.000 € bezuschusst.

Entscheidest du dich für eine Wärmepumpe mit einem natürlichen Kältemittel, kannst du dir noch einmal einen Effizienzbonus von 5 % sichern.

Wie die maximal förderfähigen Kosten in Gebäuden mit mehreren Wohnungen gestaffelt sind, siehst du in der folgenden Tabelle. Wohnungseigentümergemeinschaften stellen bei der KfW einen gemeinsamen Antrag für diese Grundförderung (Antragstellung möglich seit 28.05.2024).

Wenn du deine Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage kombinieren willst, gehört ein (Home) Energy Management System samt einfach bedienbarer App unbedingt zum Paket.

Denn mit einer intelligenten Steuerung deiner elektrischen Anlagen und Speicher kannst du den Verbrauch an selbst produziertem Strom maximieren. Die Software sorgt dafür, dass Wärmepumpe, Photovoltaikanlage, Stromspeicher, Wallbox, Heizstab oder Elektroauto-Batterien optimal zusammenarbeiten.

Intelligente Algorithmen beziehen Solarprognosen, euer Verbrauchsverhalten und Temperaturprognosen mit ein. Die wichtigsten Vorteile:

• Echtzeit-Überwachung
• Optimierung des Eigenverbrauchs
• Energieeinsparung
• Fernzugriff
• Datenanalyse und Berichte
• Nachhaltigkeitsbewusstsein
• Benachrichtigungen und Alarme

Durch die Nutzung erneuerbarer Energien und die Reduzierung der Betriebskosten ist die Investition in eine Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik sowohl ökonomisch als auch ökologisch sinnvoll. Sie trägt dazu bei, deine Immobilie zukunftssicher und für den Fall eines Verkaufs attraktiver zu machen.