Mit der Kraft der Sonne

Mit der Kraft der Sonne
Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)

Wärmepumpen benötigen Strom, um Umweltenergie nutzen zu können. Wenn eine Photovoltaikanlage in das System eingebunden wird, lässt sich das Haus wirtschaftlicher und umweltfreundlicher auf angenehme Temperaturen bringen.

Photovoltaikanlagen produzieren den meisten Sonnenstrom in den Mittagsstunden. Damit diese kostenlose Energie auch am Abend genutzt werden kann, muss sie „zwischengelagert“ werden. Dafür kommen nicht nur Batteriespeicher infrage, denn der selbst erzeugte Strom kann auch in thermischer Form gespeichert werden. Dazu muss eine Wärmepumpe als zusätzlicher Abnehmer in das System eingebunden werden.

Perfektes Zusammenspiel

Die Photovoltaikanlage liefert die Antriebsenergie für die Wärmepumpe. Foto: Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)

Das Prinzip ist einfach: Die Photovoltaikanlage versorgt bei einem Stromüberschuss die Wärmepumpe mit kostenloser Antriebsenergie. Ein Warmwasser-, Puffer- oder Kombispeicher bevorratet die erzeugte Wärme. Die Temperaturen im Speicher werden dabei über das normale Niveau gehoben, sodass mehr Wärme produziert als gebraucht wird. An den Folgetagen wird diese Wärme zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung genutzt. In dieser Zeit pausiert die Wärmepumpe. Voraussetzung ist, dass sie an das Hausstromnetz angeschlossen wird. Bedenken Sie, dass Sie damit auf den speziellen Wärmepumpentarif verzichten, der von vielen Energieversorgern angeboten wird, verzichten. Wenn die Photovoltaikanlage keinen Energieüberschuss produziert– etwa an trüben Regentagen –, wird die fehlende Antriebsenergie zum Normaltarif bezogen. Attraktiv ist dieses Modell dennoch, denn der Wärmepumpentarif nähert sich dem normalen Strompreis immer mehr an.

Anpassungsfähige Geräte

Eine effiziente Kombination: die „Vitovolt“-Photovoltaikanlage, ein passender Stromspeicher und die „Vitocal“-Wärmepumpe. Foto: Viessmann

Eine Wärmepumpe benötigt in der Heizperiode von Oktober bis April den meisten Strom. Die Photovoltaikanlage liefert dann aber nur 33 bis 35 Prozent ihres jährlichen Ertrags.  Doch das System lässt sich optimieren. Sogenannte Inverter- bzw. modulierende Wärmepumpen sind speziell auf den Betrieb mit einer Photovoltaikanlage ausgelegt. Diese arbeiten mit einer variablen Drehzahl. Zum Vergleich: Die Leistung einer Wärmepumpe mit konstanter Drehzahl liegt immer über dem tatsächlichen Bedarf. Die Regulierung der Vorlauftemperatur erfolgt über das An- und Abschalten: Einige Minuten heizt die Pumpe unter Volllast, danach steht sie still. Dies bringt nicht nur Wärmeverluste mit sich. In den Pausen wird ein Großteil des Sonnenstroms ins Netz eingespeist. Läuft die Wärmepumpe, muss die Energie zurückgekauft werden. Inverterwärmepumpen passen sich der benötigten Heizleistung an. So sinkt der Energiebedarf der Wärmepumpe, der damit zu großen Teilen von der Photovoltaikanlage gedeckt werden kann. Es muss weniger Strom aus dem Netz bezogen werden.

Richtig dimensionieren

Die Luft-Wasser-Wärmepumpen „HP9SM“ und „HP14SM“ passen ihre Leistung dem aktuellen Energiebedarf an.
Foto: sonnenkraft.com

Möchte man eine neue Photovoltaikanlage installieren lassen, muss die Wärmepumpe in der Planung berücksichtigt werden. Von Bedeutung ist aber nicht nur ihr Stromverbrauch, sondern auch die Größe des Warmwasser- oder Pufferspeichers sowie der Energiebedarf im Haushalt. Zu bedenken ist zudem die Ausrichtung der Solarkollektoren: Am wirtschaftlichsten ist die Südausrichtung, denn die Wärmepumpe benötigt den meisten Strom im Winter, wenn die Sonne sehr tief steht. Aber auch eine Ost- oder Westausrichtung der Module ist denkbar, besonders wenn im Haushalt besonders viel Sonnenstrom selbst verbraucht werden soll. Denn hier steht die Energie vor allem morgens und in den Abendstunden länger zur Verfügung – wenn die meisten zu Hause sind. Bei einem Satteldach können so auch beide Dachhälften genutzt werden.

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