Photovoltaik, Wärmepumpe und Speicher als ein Energiesystem

Viele Eigentümer planen Photovoltaik und Wärmepumpe getrennt – und verpassen Synergien. Die Wärmepumpe ist im Betrieb oft der größte Stromverbraucher im Haus. Wenn die PV-Anlage auf den Strombedarf der Wärmepumpe abgestimmt ist, kann ein Teil des Heizstroms aus eigener Erzeugung kommen. Das verändert die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage.

Umgekehrt beeinflusst die Wärmepumpe die PV-Dimensionierung: Wer eine Wärmepumpe plant oder betreibt, braucht typischerweise mehr PV-Leistung als ein Haushalt ohne Wärmepumpe. Beide Komponenten zusammen bestimmen, wie viel Strom aus dem Netz bezogen werden muss – und damit die laufenden Kosten.

Eine Wärmepumpe verschiebt den Energiebedarf des Hauses von Gas oder Öl auf Strom. Der Stromverbrauch steigt – aber der fossile Energiebedarf sinkt, weil die Wärmepumpe Umweltwärme nutzt. Wie viel Strom zusätzlich nötig ist, hängt von der Jahresarbeitszahl (JAZ) und dem Wärmebedarf des Gebäudes ab.

Diese Verschiebung hat Konsequenzen für die PV-Dimensionierung: Wer eine Wärmepumpe betreibt, braucht typischerweise mehr PV-Leistung. Gleichzeitig ändert sich das Lastprofil – im Winter, wenn die Wärmepumpe läuft, ist der Strombedarf höher als im Sommer.

Im Sommer produziert die PV-Anlage viel Strom, die Wärmepumpe braucht kaum Energie. Überschuss geht ins Netz oder in den Speicher. Im Winter ist es umgekehrt: Die Wärmepumpe läuft, aber die PV-Produktion ist gering. Der Speicher hilft, aber er kann den Winter nicht vollständig überbrücken.

Das bedeutet: Ein Speicher puffert tageszeitliche Schwankungen, aber keine saisonalen. Im Winter bleibt in der Regel ein erheblicher Netzbezug – und das ist wirtschaftlich auch sinnvoll, wenn der Strompreis stimmt.

Ein E-Auto kann den PV-Überschuss nutzen – aber es ist ein großer Verbraucher. Eine volle Ladung entspricht oft dem Tagesstrombedarf eines ganzen Haushalts. Die PV-Anlage muss entsprechend dimensioniert sein.

Energiemanagement steuert, dass das Auto bevorzugt bei PV-Überschuss lädt. Wer nachts lädt, braucht den Strom aus dem Netz oder dem Speicher. Die Wirtschaftlichkeit hängt vom Ladeverhalten, dem Stromtarif und der PV-Größe ab.

§14a EnWG regelt, wie steuerbare Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpen und Wallboxen ins Stromnetz eingebunden werden. Der Netzbetreiber kann diese bei Netzengpässen temporär steuern. Im Gegenzug gibt es reduzierte Netzentgelte.

Ein Smart Meter ist die Voraussetzung für die Steuerung und für dynamische Stromtarife. Es misst den Verbrauch in zeitlicher Auflösung und kommuniziert mit dem Netzbetreiber.

Mehr Details: Persönliche Beratung zu §14a EnWG

Systemdimensionierung: Alles muss zusammenpassen

PV-Leistung, Speicherkapazität, Wärmepumpengröße und Warmwasserbedarf müssen aufeinander abgestimmt sein. Eine zu große PV-Anlage ohne Speicher verschenkt Ertrag. Ein zu großer Speicher ohne ausreichende PV lohnt sich nicht. Eine Wärmepumpe, die zu groß dimensioniert ist, schaltet häufig ein und aus (Takten) und verliert Effizienz.