Wie lassen sich Wärmepunkte und PV-Anlage kombinieren?
Wärmepumpen lassen sich sinnvoll mit einer Photovoltaikanlage samt Pufferspeicher kombinieren. Der erzeugte Strom der PV-Anlage wird dabei für den Betrieb der Wärmepumpe verwendet, während der Pufferspeicher überschüssige Wärme der Wärmepumpe speichert und bei Bedarf an das Heizungssystem abgibt.
Inhaltsverzeichnis
Wenn Sie Strom- & Gaspreise vergleichen wollen, besuchen Sie gerne die Seite von durchblicker.at
Hintergrundwissen zum Thema Wärmepumpen und PV-Anlagen
Solaranlage, Photovoltaikanlage, Wärmepumpe – wer heute ein neues Haus baut oder seine bestehende Immobilie sanieren möchten, hat in Sachen Energiegewinnung, Heizung und Warmwasseraufbereitung viele Möglichkeiten. Angebote am Markt sind reichlich vorhanden, die Auswahl fällt mitunter recht schwer. Unser Ratgeber beleuchtet die Kosten der Anlagen, deren Effizienz und geht der Frage nach: wie lassen sich diese sinnvoll kombinieren?
Wie viel kostet eine Wärmepumpenheizung?
Eine Wärmepumpe, die im System nicht richtig funktioniert, hat nur eine geringe Energieeffizienz. Daher sollten Sie vor Bau oder Kauf grundsätzlich die Anforderungen Ihres Hauses mit der Leistung des WP-Geräts vergleichen. Schnell kann es passieren, dass Sie für eine Wärmepumpe zu viel bezahlen, noch schlechter ist es aber, wenn Sie ein zu schwaches Gerät installieren und die Ersparnisse viel geringer ausfallen als möglich. Der Preis einer Wärmepumpe allein sollte also nicht ausschlaggebend sein, da eine Wärmepumpe eine Investition für mindestens 20 Jahre ist. Hauptkriterien sollten Qualität der Wärmepumpe, mögliche Installationsweise sowie optimale Betriebsweise des Systems sein – hier gilt es sich unbedingt fachmännisch beraten zu lassen.
Wasser-Sole-WP: Am teuersten sind Wasser/Wasser-Wärmepumpen und Sole/Wasser-Wärmepumpen (Erdwärmepumpen). Diese kosten in Anschaffung und Installation durchschnittlich zwischen 18.000 und 30.000 € (ohne Verteilungssystem und Fußboden- oder Heizkörperheizung).
Luft-Wasser-WP: Deutlich geringer fällt der Preis für eine Luft/Wasser-Wärmepumpe aus. Anschaffung und Installation einer solchen Anlage, mit einer durchschnittlichen Leistung von acht kW, liegen für ein gut gedämmtes Wohnhaus um die 4.500 bis 10.000 Euro.
Wie viel kW pro m2? Je nach Wohnfläche, Dämmung und gewünschter Raumtemperatur benötigt die Wärmepunkte eine entsprechende Heizleistung – diese wird in Kilowatt (kW) angegeben. Abhängig vom Gebäude müssen hier etwa 0,015 bis 0,05 Kilowatt pro Quadratmeter veranschlagt werden.
- Passivhaus: 0,015 kW pro m2 (Standard Luft-Luft-Wärmepumpe)
- sparsamer Neubau nach Standard 55: 0,04 kW pro m2
- nachträglich gedämmter Altbau: 0,05 kW pro m2
Ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit 150 m2 Wohnfläche braucht also eine Wärmepumpe mit sechs bis neun Kilowatt Heizleistung. Darin ist noch kein Warmwasser enthalten.
Tipp: Je höher die Heizleistung, desto teurer die Wärmepumpe. Bei Sole- und Grundwasserwärmepumpe kommt die Erschließung der Wärmequelle hinzu, bei Erdwärmepumpen beispielsweise die Kosten für die Bohrung. Weiters verursacht ein hoher Wärmebedarf höhere Stromkosten pro Jahr. Zur ersten Orientierung, wie viel Heizleistung eine Wärmepumpe in einem Gebäude benötigt, können Sie beispielsweise den Heizlastrechner von wohnnet.at nutzen.
Was kostet eine Wärmepumpe an Strom?
Der Stromverbrauch einer Wärmepumpe kann sehr unterschiedlich sein – je nach Wärmebedarf des Hauses und Art der Wärmepumpe. Durchschnittlich lagen die Kosten für das Heizen mit einer Wärmepumpe in Österreich 2021 bei etwa 10,40 Euro pro m² Wohnfläche und Jahr. Mithin noch geringfügig teurer als mit fossilen Energieträgern.
Der Betrieb einer Heizung mit Wärmepumpe wird aber sehr bald günstiger sein als mit Erdgas und Heizöl. Dies liegt zum einen an den aktuell deutlichen Preissteigerungen, weiters am angedachten CO2-Zuschlag von 30 Euro je Tonne, der mit 1. Juli 2022 fällig wird.
Zwei Beispiele für mögliche Stromkosten eines Einfamilienhauses mit 150 Quadratmetern Wohnfläche:
- Neubau, sehr gut gedämmtes nach Effizienz 40: Hier kann eine effiziente Wärmepumpe weniger als 1.400 Kilowattstunden jährlich verbrauchen.
- Unsanierter Altbau: Hier kann Wärmepumpe mit schlechtem Wirkungsgrad bis zu 8.500 Kilowattstunden und mehr pro Jahr betragen.
Die Stromkosten in den beiden Musterhäusern können also je nach Wärmepumpe und Dämmung zwischen gut 300 Euro sowie 1.900 Euro und mehr pro Jahr liegen.
WP-Wirkungsgrad beeinflusst Stromkosten: Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe ist umso besser, je hochwertiger die Dämmung des Hauses ist. Eine gute Energieeffizienzklasse spart also Stromkosten – die beispielhaften Stromkosten für unsere beider Musterhäuser machen deutlich, wie wichtig es für das Nutzen einer Wärmepumpe ist, in Dämmung zu investieren und ein effizientes Modell auszuwählen. Weiter lässt sich der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe durch folgende Maßnahmen erhöhen:
- Pufferspeicher einbauen (kein ständiges Ein- und Ausschalten der Wärmepumpen-Anlage)
- hydraulischen Abgleich durchführen (reduzierte Vorlauftemperatur)
- großflächige Heizkörper oder Fußboden-/Wandheizung in Neubauten (Vorlauftemperatur des Heizungswassers unter 35 Grad)
- Grundwasser- oder Erdwärmepumpe bei Altbauten (Geothermie oder Grundwasser statt Luft als Wärmequelle)
- gute Dämmung (niedrige Heizlast mit geringem Heizwärmebedarf)
Tipp: Möchten Sie den individuellen Stromverbrauch einer Wärmepumpe schätzen, brauchen Sie dafür zwei Angaben: Mit beiden Werten können Sie den Stromverbrauch der Wärmepumpe schätzen, indem Sie den Wärmebedarf durch die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe teilen.
Wärmebedarf des Hauses: Kilowattstunden Wärmeenergie für Heizung und Warmwasser Wirkungsgrad der Wärmepumpe: per Jahresarbeitszahl (JAZ) samt Anteil des Wärmebedarfs für Warmwasserbereitung.
Was kostet eine PV-Anlage?
Grundsätzlich sind die Anschaffungskosten einer PV-Anlage abhängig von der Flächengröße, dem Leistungsbedarf und dem Stand der Technik. Die Fixkosten fallen dabei in Relation zur steigenden Größe der Anlage. In den letzten 15 Jahren haben sich die Kosten von Photovoltaik-Anlagen aber auf rund ein Viertel reduziert. Lag der Preis ohne Speichermodul im Jahr 2006 noch bei happigen 5.000 Euro / kWp, liegt er mittlerweile bei durchschnittlich nur noch 1.500 Euro / kWp.
Kosten für Anschaffung und Montage: So bewegen sich die Solaranlage Kosten für durchschnittliche Anlagen mit einer Leistung von 5 kWp in einer Preisspanne von 7.500 bis 15.000 Euro inklusive Speicher. Wer auf einen solchen verzichtet, muss sogar nur mit 1.500 bis 1.800 Euro pro kWp. Bei der Investition in eine PV-Anlage müssen Sie etwa 85 Prozent für die Anschaffung der Komponenten und rund 15 Prozent für die Montage veranschlagen.
Anschaffungskosten je Komponenten im Überblick:
|
Komponente |
Kosten (Indikation) |
|
Solarmodule |
4.000 – 7.500 Euro |
|
Wechselrichter |
1.000 – 2.000 Euro |
|
Verkabelung und Zubehör |
1.000 – 2.500 Euro |
|
Montage |
rund 1.500 Euro |
|
Haus-Elektrik |
variabel, je nach Zustand |
|
Optionaler Stromspeicher |
6.000 – 20.000 Euro |
Laufende Kosten für eine Solaranlage: Weiters sollten Sie die laufenden Betriebskosten einer PV-Anlage in die Kalkulation mit einplanen. Diese werden wesentlich von drei Positionen bestimmt:
- Wartung und Reinigung: Es ist ratsam, direkt bei Montage einen Wartungsvertrag mit einem Fachmann zu vereinbaren, welcher Ihre Anlage jährlich bzw. jedes zweite Jahr reinigt und für die Instandhaltung sorgt. Hierfür sind etwa 200 Euro pro Wartung / Reinigung zu erwarten.
- Versicherung: Sie können Ihre Photovoltaik-Anlage gegen Schäden bspw. durch Sturm, Hagel, Feuer, Schneedruck, etc. versichern. Die Kosten bewegen sich dabei je nach gewähltem Tarif zwischen 50 und 200 Euro jährlich.
- Zählermiete: In der Regel kommt noch die Zählermiete des Stromnetzbetreibers hinzu, welche zwischen 30 bis 50 Euro pro Jahr beträgt.
Tipp: Bei der Anschaffung einer PV-Anlage gibt es zahlreiche Fördermodelle von Bund und in den Ländern. Hierdurch lässt sich die Kostenlast gut und gerne um bis zu 20 % und mehr senken!
Wie viel Strom produziert eine PV-Anlage?
Photovoltaikanlagen erzeugen Strom aus Sonnenlicht. Die Energie, die in der Sonneneinstrahlung steckt, wird in Kilowattstunden pro Quadratmeter gemessen. In Österreich strahlen durchschnittlich zwischen 950 und 1250 Kilowattstunden pro Jahr auf einen Quadratmeter. Damit die Energie der Sonneneinstrahlung eins zu eins in Strom umgewandelt werden kann, braucht es eine PV-Anlage mit 1000 Watt Nennleistung (ein Kilowattpeak / kWp), was in etwa vier bis sechs Modulen und einer Dachfläche von acht bis zehn Quadratmeter entspricht.
Beispiel Strom aus 5- bzw. 10-kWp–Dachanlage: Mit einer gängigen 5-kWp-Dachanlage an einem geeigneten Standort erreicht Sie demnach einen durchschnittlichen Jahresertrag von mindestens 5 x 950 kWh = 4.750 kWh. Bei einer 10 kWp-Anlagenleistung mit einer südlich ausgerichteten Solaranlage liegt die Stromproduktion jährlich zwischen 9.500 bis 12.500 kWh.
PV-Anlage beim Einfamilienhaus: Wie oben erwähnt, sind zum Betrieb der Wärmepumpe eines durchschnittlichen Einfamilienhauses mit 150 m2 Wohnfläche je nach Bauart und Zustand rund sechs bis neun Kilowatt Heizleistung nötig. Erfahrungsgemäß lässt sich im Optimalfall der Strombedarf einer modernen Wärmepumpe mit hohem Wirkungsgrad bereits mit einer 5-kWp PV-Anlage decken.
Praxisgerechte PV-Anlage: Allerdings sollten Sie die Leistung eine Photovoltaik-Anlage nicht zu knapp bemessen. Wer zusätzlich Warmwasser erzeugen möchte oder kein Niedrigenergiehaus sein Eigen nennt, ist mit einer PV-Anlage um 8-kWp auf der sicheren Seite. Weiters sorgen in der Praxis diverse Faktoren dafür, dass der Stromertrag pro Kilowattpeak etwas geringer oder auch höher ausfallen kann. Hierzu zählen unter anderem die optimale Ausrichtung der Anlage zur Sonne sowie der Anlagenstandort. Lassen Sie sich bei Planung und Kauf Ihrer individuellen PV-Anlage unbedingt durch einen Energiefachmann beraten. Nichts ist auf Dauer unwirtschaftlicher und ärgerlicher als eine zu knapp bemessene PV-Anlage!
Tipp: Da Jahreszeiten- und Wetterbedingt die Stromerzeugung mittels Photovoltaik in Österreich sehr schwanken kann, empfiehlt sich weiters der Einbau eines Stromspeichers. So lassen sich Leistungsschwankungen abfedern und der Strom-Bedarf der Wärmepumpe zu jeder Zeit gewährleisten.
Wie schließt man eine Wärmepumpe an eine Photovoltaik-Anlage an?
Wie jede andere Heizung erhält das Aggregat einer Wärmepumpe im Keller einen Anschluss an den Heizkreislauf, weiters wird ein Stromanschluss benötigt. In der Wärmepumpen-Heizung ist in der Regel auch ein Speicher für Warmwasser mit 200 bis 300 Liter integriert. Insgesamt hat eine durchschnittliche Wärmepumpe einen Flächenbedarf von 0,5 bis 1,5 Quadratmeter.
Mögliche Modelle: Zusätzlich werden je nach Art der Wärmepumpe noch Leitungen für Sole, heißes Wasser oder Abluft benötigt, die vom Heizkeller durch die Wand nach außen führen. Diese Leitungen sind vom Heizkreislauf vollständig getrennt. Luft-Wasser-Wärmepumpen benötigen weiters noch einen Kondensat-Ablauf. Bei Außenaufstellung wird dazu einfach ein kleines Rohr in die Erde geführt.
Betrieb mit PV-Anlage: Wärmepumpen lassen sich sinnvoll mit einer Photovoltaikanlage samt Pufferspeicher kombinieren. Der erzeugte Strom der PV-Anlage wird dabei für den Betrieb der Wärmepumpe eingespeist, während der Pufferspeicher überschüssige Wärme der Wärmepumpe speichert und bei Bedarf an das Heizungssystem abgibt. Der Anschluss der PV-Anlage an das Wärmepumpen-System ist grundsätzlich problemlos möglich – erfordert allerdings je nach Standort der Kollektoren und Pumpensystem einen unterschiedlich hohen Aufwand. Der Einbau eines optionalen Stromspeichers wird ebenfalls staatlich gefördert!
Fazit: Wie rentabel ist eine Wärmepumpe mit PV-Anlage?
Bleibt die spannende Frage: Wie effektiv arbeitet die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaikanlage im Alltag – und lohnt sich eine solche Investition?
Grundsätzlich kann jede Photovoltaik-Anlage Strom für eine elektrische Wärmepumpe liefern. Im Sommer lässt sich so das gesamte Warmwasser mit regenerativer Energie erwärmen. Allerdings braucht die Wärmepumpe dann am meisten Strom, wenn die PV-Anlage in der Praxis wenig davon erzeugt: im Winter und abends zum Heizen.
Stromspeicher ratsam: Abhilfe lässt sich hier mit dem Pufferspeicher schaffen: Ein Energiemanagement-System sorgt dann dafür, dass die Wärmepumpe tagsüber das Heizwasser erwärmt, solange die Sonne scheint. In der Nacht kann es dann vom Speicher durch die Heizung fließen. Aber auch in den Übergangszeiten kann die PV-Anlage einen guten Beitrag leisten, um von fossilen Energieträgern wegzukommen. Es verbessert aber auch den Wirkungsgrad der Wärmepumpe und erhöht dessen Lebensdauer – schließlich sogt der Pufferspeicher Wärmepumpen dafür, dass die Wärmepumpe sich nicht ständig an- und ausschalten muss.
Frage nach der Rentabilität: Ob sich eine Wärmepumpe samt PV-Anlage lohnt, hängt vor allem von der Jahresarbeitszahl (JAZ) der WP-Anlage ab, die eine Wärmepumpenheizung unter den ganz konkreten Bedingungen eines Gebäudes erreichen kann. Dabei spielt nicht nur die Qualität der Wärmequelle eine wesentliche Rolle, sondern auch der energetische Zustand des Hauses selbst. In einem gut gedämmten Neubau können sich auch die weniger effizienten Luft-Wasser-Wärmepumpen lohnen. In schlecht gedämmten Altbauten ist hingegen meist von Wärmepumpen abzuraten.
PV-Check vom Profi: Auch die finanziellen Auswirkungen des Eigenverbrauchs hängen stark von den Anlagen, dem Energieverbrauch und Stromtarif ab. Wenn Sie eine Wärmepumpe mit einer PV-Anlage kombinieren möchten, fragen Sie am besten einen ortskundigen Energieberater. Und, ob sich Ihr Dach grundsätzlich für Photovoltaik eignet, lässt sich am besten durch einen Solardach-Check erkunden – entweder vor Ort durch einen erfahrenen Solarteur, oder per PV-Rechner im Internet.
Video: Perfekte Kombi – Wärmepumpe mit Photovoltaik und Batteriespeicher im Neubau
Quelle: SHK Info / YouTube
FAQ
Kann man eine Wärmepumpe mit Photovoltaik betreiben?
Eine Wärmepumpe lässt sich sehr gut mit Photovoltaik (PV) kombinieren. Produziert eine PV-Anlage einen Stromüberschuss, wird die Wärmepumpe mit kostenloser Antriebsenergie versorgt. Eine solche Anlage nutzt also nur den Strom, der aktuell nicht im Haus benötigt wird.
Wie rechnet sich Photovoltaik?
Eine Solaranlage rechnet sich umso rascher, je mehr Solarstrom Sie direkt selbst verbrauchen. Denn für den Strom vom Dach müssen Sie viel weniger bezahlen als für den Strom aus dem Netz. Ganz nebenbei können Sie mit dem Strom vom Hausdach Ihren Autarkiegrad erhöhen, also unabhängiger vom Stromanbieter werden.
Wie groß sollte eine Photovoltaik-Anlage für eine Wärmepumpe sein?
Wenn 40 Prozent des Solarstroms selbst verbraucht werden, ist dies ohne Wärmepumpe mit einer PV-Anlage um 4 kWp Leistung möglich. Mit einer Wärmepumpe können 40 Prozent Eigenverbrauch aber problemlos mittels einer Anlage von acht kWp oder mehr erreicht werden. Dies ist die Maßgröße in Sachen PV-Anlage für ein durchschnittliches Einfamilienhaus.
Was kostet eine PV-Anlage mit Wärmepumpe?
Für eine Photovoltaik-Anlage samt Stromspeicher und Einbaugebühren fallen Kosten in Höhe von bis zu 30.000 Euro an. Am teuersten ist die Wasser-Wasser–Wärmepumpe, welche nur mit Photovoltaik-Anlage mit 38.000 Euro zu Buche schlägt. Luft-Wasser-WP: Luft-Wasser-Wärmepumpen sind mit durchschnittlicher kW-Leistung bereits ab 4.500 bis 10.000 Euro zu haben.
Wie groß sollte eine PV-Anlage für Einfamilienhaus sein?
Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit Vier-Personen-Haushalt und einem Stromverbrauch von 4.500 Kilowattstunden pro Jahr liegt die optimale Größe einer Photovoltaik-Anlage bei rund 6 Kilowatt-Peak. Größere PV-Anlagen sind jederzeit möglich.