Wärmepumpe mit Photovoltaik: Funktionsweise & Vorteile

Die Wärmepumpe nutzt die Energie der Luft, des Wassers oder der Erdwärme. Auch kombinierte Varianten gibt es. Der Nachteil dieser Heizungsart liegt darin, dass für den Betrieb eine nicht unerhebliche Menge Strom benötigt wird. In Verbindung mit einer Photovoltaikanlage lässt sich jedoch im Idealfall ein kostenneutraler Betrieb der Wärmepumpe erreichen.

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Stromerzeugung durch Photovoltaik

Photovoltaikanlagen sind mittlerweile für alle Neubauten vorgeschrieben. Sie sollen zumindest einen Teil der benötigten Haushaltsenergie erzeugen. Die Solarzellen werden auf dem Dach des Hauses oder auf dem Dach eines Nebengebäudes installiert. Dies ist von Vorteil, wenn die Dachfläche nicht groß oder durch Dachfenster unterbrochen ist. Ist kein Nebengebäude vorhanden, kann auch das Dache einer Garage oder eines Carports Solarzellen aufnehmen.

Energie des Lichts wird gespeichert

Die Solarzellen ermöglichen die Aufnahme von Lichtenergie. Nicht nur direkte Sonneneinstrahlung liefert Energie. Auch das Tageslicht kann für die Umwandlung in Strom verwendet werden. Natürlich ist die Ausbeute an Energie in den hellen Sommermonaten größer als im Winter. Dennoch arbeiten die Solaranlagen das ganze Jahr über. Es ist eine falsche Annahme, dass die Sonne scheinen muss, wenn einer Solaranlage Energie liefern soll.

Fortschrittliche Techniken ermöglichen eine Speicherung der Solarenergie. Zu diesem Zweck wird ein großer Energiespeicher im Keller eines Hauses oder im Hauswirtschaftsraum aufgestellt. Ein intelligentes Management sorgt dafür, dass Strom gemäß dem Bedarf immer vorhanden ist. Die Speicher werden nur für den Fall benötigt, da das System nicht mehr ausreichend Energie liefert. In diesem Fall greift das Energiemanagement auf den Speicher zurück.

Unabhängigkeit vom Energieversorger

Die Installation einer leistungsfähigen Photovoltaikanlage bringt den Vorteil, dass eine teilweise oder sogar eine vollständige Abhängigkeit vom Energieversorger erreicht werden kann. Wenn die Anlage ausreichend Strom für den gesamten Bedarf des Haushalts produziert, können hohe Kosten gespart werden. Dies gilt vor allem dann, wenn der Bedarf für das gesamte Jahr selbst produziert werden kann.

Photovoltaik und Wärmepumpe – eine wesentliche Kombination

Wärmepumpen vereinen eine Vielzahl an Vorteilen. Sie arbeiten energieeffizient und klimaneutral. Der Nachteil liegt jedoch im Stromverbrauch. Eine Wärmepumpe betreibt nicht nur die Heizung, sondern sorgt auch für das warme Wasser. Da dieses immer vorhanden sein muss, ist es notwendig, dass die Wärmepumpe das ganze Jahr über arbeitet. Somit kommt es zu einem deutlichen Anstieg des Energieverbrauches. Wird dieser nicht durch Maßnahmen abgefedert, verschlechtert dies die gute Umweltbilanz der Wärmepumpe.

Wenn der Hauseigentümer den Strom für den Betrieb der Wärmepumpe selbst herstellt, kann eine Kostenneutralität geschaffen werden. In jedem Fall ist es möglich, eine Solaranlage mit einer Wärmepumpe zu kombinieren. Da bei Neubauten die Gewinnung von Solarstrom mittlerweile vorgeschrieben ist, wird die Kombination für einige Bauherren sogar zu einer Notwendigkeit.

Funktionsweise der Wärmepumpe

Die Wärmepumpe zieht Außenluft an und führt sie in einen Wärmetauscher über. Dieser arbeitet abhängig von dem Gerät mit einem Kältemittel oder mit abgenutzter Raumluft. Nicht jedes Modell der Wärmepumpe eignet sich für eine Sanierung. Somit ist vorab eine Beratung notwendig. Für den Betrieb ist Strom erforderlich, der dauerhaft, also Tag und Nacht, zur Verfügung stehen muss.

Kombination in neuen und modernen Gebäuden

In neuen und modernen Gebäuden ist es möglich, eine Luft-Luft-Wärmepumpe zu installieren. Diese Wärmepumpen kommen ohne ein Kältemittel aus. Eine Voraussetzung ist jedoch, dass das Gebäude eine sehr gute Isolation besitzt. Dies gilt nicht nur für die Wände, sondern auch für die Fenster und für die Türen. Wenn diese Voraussetzung nicht erfüllt ist, lässt sich diese moderne Variante der Wärmepumpe nicht installieren. Vorab ist eine umfassende Beratung notwendig, um herauszufinden, welche Wärmepumpe für die Installation geeignet ist.

Solaranlage und Wärmepumpe nachrüsten – die Möglichkeiten

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, eine Solaranlage nachzurüsten und mit einer Wärmepumpe zu kombinieren. Eine Solaranlage arbeitet mit verschiedenen Heizungssystemen zusammen. Es spielt keine Rolle, welche Heizungsart mit der Solaranlage kombiniert wird. Die Solaranlage dient der Lieferung des Stroms. Dieser wird automatisch in das Haushaltsnetz eingespeist. Die Verwendung erfolgt von allen Geräten, die an das Stromnetz angeschlossen sind, Dazu gehören auch die Solaranlage und die Wärmepumpe.

Es sollte berücksichtigt werden, dass die Nachrüstung einer Solaranlage mit einer Wärmepumpe möglich, aber mit einem hohen Aufwand verbunden ist. So müssen umfangreiche Umbauarbeiten geplant werden, wenn die neue Heizungsanlage in einem älteren Haus arbeiten soll. Es gilt zu beachten, dass die bisherige Installation mit der modernen Heizungsart zusammenpasst. Ist dies der Fall, kann der Aufwand gut bewältigt werden.

Dies gelingt in den meisten Fällen auch dann, wenn das Haus während der Umbauarbeiten bewohnt ist. Sollte ein Wechsel der Heizkörper und der Rohre notwendig sein, ist es empfehlenswert, die Bewohner während der Sanierung woanders unterzubringen. Da die Sanierung alle Bereiche des Hauses betrifft, ist ein Bewohnen während des Umbaus ausgesprochen schwierig.

Tipp:

Wenn in dem Haus Rohre mit großem Durchmesser verlegt sind, empfiehlt sich eine umfassende Sanierung mit der Verlegung neuer Rohre. Dies erleichtert der Wärmepumpe die Arbeit, denn durch die schmaleren Rohre wird weniger Wasser gepumpt.

Kosten für die Kombination aus Photovoltaik und Wärmepumpe

Soll eine alte Heizungsanlage gegen ein modernes System aus Photovoltaik und Wärmepumpe ausgetauscht werden, verursacht dies zunächst recht hohe Kosten. Diese können im mittleren fünfstelligen Bereich liegen. Grundsätzlich kommt es immer auf die Größe des Hauses und den Zustand der bisherigen Heizungsanlage an.

Können alle Heizkörper und Rohre weiterverwendet werden, wirkt sich dies auf die Kosten positiv aus. Deutlich teurer wird es, wenn im Rahmen der Sanierung auch alle Rohre und die Heizkörper ausgetauscht werden müssen.

Wichtig zu wissen:

Wärmepumpen können mit einer hohen Effizienz betrieben werden. Dennoch sind die ihrer Effektivität begrenzt. Dies gilt vor allem für Luftwärmepumpen, die eine nicht so hohe Wärme erzeugen können. Hier ist es empfehlenswert, wenn eine Fußbodenheizung in das Gebäude integriert wird.

Fußbodenheizungen benötigen eine deutlich niedrigere Vorlauftemperatur als eine klassische Heizung. Somit lässt sich durch die Integration einer Fußbodenheizung Energie sparen. Gleichermaßen erzeugen diese Heizungen eine sehr neutrale Wärme, die von vielen Inhabern einer Fußbodenheizung geschätzt wird. Ist demnach eine umfassende Sanierung ohnehin geplant, sollte überlegt werden, ob die Integration einer Fußbodenheizung nicht empfehlenswert ist.