Solar mit Wärmepumpe kombinieren: Das sollten Sie wissen
Das Heizen mit einer Wärmepumpe spart Geld und schont zugleich die Umwelt. Noch effizienter ist es, eine Wärmepumpe mit einer Solaranlage zu kombinieren und so zugleich die Energie der Sonne zu nutzen. Mehr dazu, wie Wärmepumpen und Solar zusammenwirken, erfahren Sie bei Bosch.
Unverbindliches Angebot anfragenWas ist der Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik?
Auch wenn beide die Energie der Sonnenstrahlung nutzen, unterscheiden sich Solarthermie und Photovoltaik in wichtigen Punkten. Eine Solarthermieanlage nutzt die Energie der einfallenden Sonnenstrahlen, um Wärme zu erzeugen. Dafür wird das Sonnenlicht mit Hohlspiegeln gebündelt und auf ein Vakuumrohr gelenkt. Ein im Inneren dieses Rohrs zirkulierendes Kältemittel verdampft dabei, strömt zu einem Wärmetauscher und gibt dort seine Wärme an den Heizkreislauf ab.
Im Gegensatz dazu handelt es sich bei der Photovoltaik um den Einsatz von Solarenergie zur Stromerzeugung. Sonnenstrahlen treffen auf Solarzellen. Diese wandeln die Lichtenergie der Sonnenstrahlen in Gleichstrom um. Der Gleichstrom muss anschließend nur noch mit einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden und steht dann zur Nutzung oder für die Einspeisung ins Stromnetz bereit.
Wie funktioniert die Kombination aus Solarenergie und Wärmepumpe?
Wärmepumpen und Solarthermie-Anlagen lassen sich auf verschiedene Weisen miteinander kombinieren: direkt (beide Anlagen produzieren Heizungswärme) oder indirekt (die Solarthermie-Anlage steigert die Effizienz der Wärmepumpe).
Eine Wärmepumpe greift auf eine Wärmequelle, z. B. die Erdwärme, zu und entzieht dieser mit einem Wärmetauscher Energie. Es verdampft ein Kältemittel, das dann in einem Kompressor verdichtet wird. Dabei steigt das Temperaturniveau der im Kältemittel gespeicherten Wärme, die anschließend an den Heizungskreislauf abgegeben wird.
Bei einer Solar-Wärmepumpe liefert eine Solarthermie-Anlage zusätzliche Wärme, die entweder direkt in den Heizungskreislauf eingespeist wird oder aber in die Wärmequelle. Weil somit die Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau zugreifen kann, sinkt ihr Stromverbrauch. Alternativ kann eine Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage kombiniert werden. Auch dabei handelt es sich um eine Solar-Wärmepumpe.
Sie wollen mehr über die Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik erfahren? Kein Problem, in unserem Ratgeber Wärmepumpe Photovoltaik erfahren Sie alles Wissenswerte!
In den Luft-Wasser-Wärmepumpen Compress 6800i AW und Compress 5800i AW von Bosch kommt das nachhaltige Kältemittel R290 zum Einsatz. Mehr zum Thema Propan Wärmepumpen
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Wie es funktioniert?
Wie kann man mit Solar und Wärmepumpe Energie sparen?
Wärmepumpen profitieren auf verschiedene Weisen von der Nutzung der Solarenergie. Eine Solarthermie-Anlage unterstützt die Wärmepumpe entweder direkt, indem sie zusätzliche Wärme in den Pufferspeicher der Heizung einspeist und so die Wärmepumpe entlastet. Oder sie unterstützt die Wärmepumpe indirekt, indem sie die Wärmequelle der Wärmepumpe aufheizt. Wärmepumpen arbeiten am effizientesten, wenn sie das Temperaturniveau der aufgenommenen Wärme nur um wenige Grad anheben müssen. Die indirekte Unterstützung durch Solarthermie macht Wärmepumpen also effizienter und senkt den Stromverbrauch.
Eine Solar-Wärmepumpe kann aber auch mit dem günstigen und klimaneutralen Solarstrom einer Photovoltaikanlage betrieben werden. Überschüssiger Solarstrom kann zudem mithilfe eines elektrischen Heizstabs den Pufferspeicher der Heizung auffüllen.
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Solarthermie
Produziert Wärme Einatzmöglickeiten - direkte Nutzung: speist Wärme in den Pufferspeicher ein
- indirekte Nutzung: speist Wärme in die Wärmequelle der Wärmepumpe ein
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Photovoltaik
Produziert Strom Einatzmöglickeiten - versorgt die Wärmepumpe mit Solarstrom
- füllt mit überschüssigem Strom den Pufferspeicher auf
Ganz gleich, ob Solar-Wärmepumpe oder reine Solaranlage: Um die Solarenergie besonders effizient zu nutzen, sollte die Anlage optimal ausgerichtet sein. Photovoltaikanlagen sollten entweder nach Süden oder entlang der Ost-West-Achse ausgerichtet werden. Solarthermie-Anlagen sind am effizientesten, wenn sie möglichst direkt nach Süden ausgerichtet sind.
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Kombination aus Wärmepumpe und Solar: Vorteile
Ob Sie Ihre Wärmepumpe mit Solarthermie oder Photovoltaik kombinieren, ist Ihnen überlassen. Beide Technologien sind umweltfreundlich und werden staatlich gefördert.
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Solarthermie
Vorteile - zusätzliche Wärmeproduktion
- Einspeisen von Wärme in die Wärmequelle
- senkt Stromverbrauch der Wärmepumpe
Nachteile - nicht bei bedecktem Himmel nutzbar
- Ausrichtung möglichst exakt nach Süden
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Photovoltaik
Vorteile - günstiger Strom
- auch bei bedecktem Himmel nutzbar
Nachteile - Dachfläche darf nicht verschattet sein
Photovoltaikanlagen werden noch effizienter, wenn zusätzlich ein Solarspeicher zur Verfügung steht. Dabei handelt es sich um einen Batteriespeicher, der überschüssigen Strom aufnimmt und so den Eigenverbrauch am Solarstrom steigert. Auch ein elektrischer Heizstab im Pufferspeicher, der mit überschüssigem Solarstrom betrieben wird, steigert den Eigenverbrauch.
Solarthermie und Photovoltaik können auch kombiniert werden. Dann wird bei höherem Flächenbedarf die Sonnenenergie optimal ausgenutzt.
Jetzt Installateur finden!Wärmepumpe und Solar: Wie hoch sind die Kosten?
Wenn Sie sich für eine Wärmepumpe mit unterstützender Solaranlage entscheiden, dann müssen Sie mit Anschaffungskosten von etwa 20.500 bis 42.500 Euro rechnen:
| Wärmepumpe | 10.500 - 17.500 EUR |
| Luftwärmepumpe | 10.500 - 17.500 EUR |
| Wasser-Wasser-Wärmepumpe | 11.000 - 14.000 EUR |
| Erdwärmepumpe mit Flächenkollektor | 12.000 - 14.000 EUR |
| Erdwärmepumpe mit Erdsonde | 12.000 - 14.000 EUR |
| Solarthermie (3-6 Kollektoren) | 10.000 - 15.000 EUR |
| Photovoltaikanlage | 10.000 - 25.000 EUR |
Hinzu kommen jährliche Wartungskosten insbesondere für die Wärmepumpe, die aber deutlich unter denen für andere Heizungssysteme, z. B. Brennwertthermen, liegen.
Die Investition lohnt sich, wie die Betrachtung der Heizkosten einer vierköpfigen Durchschnittsfamilie zeigt. Diese hat einen Heizbedarf von ca. 35.000 kWh pro Jahr. Für das Heizen mit einer Öl- oder Gas-Brennwerttherme zahlt sie ca. 2.800 Euro pro Jahr bei einem durchschnittlichen Heizöl- oder Gaspreis von 8 ct/kWh. Nutzt sie hingegen eine effiziente Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von 4 und betreibt diese mit günstigem Wärmepumpenstrom (ca. 20 ct/kWh), dann sinken die Heizkosten auf rund 5 ct/kWh bzw. 1.750 Euro pro Jahr.
Kommt sogar eine Solar-Wärmepumpe zum Einsatz, sinken die Kosten noch weiter. Mit Solarthermie wird die Wärmepumpe entlastet, während eine Photovoltaikanlage der Wärmepumpe kostenlosen und zugleich klimafreundlichen Solarstrom zur Verfügung stellt.
FAQ zum Thema Solar und Wärmpumpe
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Können Solarthermie und Photovoltaik auch kombiniert werden?
Können Solarthermie und Photovoltaik auch kombiniert werden?
Solarthermie und Photovoltaik können kombiniert werden. Sie müssen sich zur Unterstützung Ihrer Wärmepumpe nicht für eine Technik entscheiden, sondern Sie können beide, Solarthermie und Photovoltaik, auch gemeinsam nutzen. Für welche Art der Nutzung Sie sich entscheiden, sollten Sie von Ihrem Nutzungsverhalten, der verfügbaren Dachfläche und der Ausrichtung des Daches abhängig machen.
Lohnt sich eine Wärmepumpe auch, wenn ich keine Fußbodenheizung habe?
Lohnt sich eine Wärmepumpe auch, wenn ich keine Fußbodenheizung habe?
Ja. Wärmepumpen arbeiten am effizientesten, wenn die Vorlauftemperatur der Heizung niedrig ist, weil sie dann weniger Strom verbrauchen. Niedrige Vorlauftemperaturen haben neben Fußboden- und Wandheizungen auch moderne Niedertemperaturheizkörper. Wird die Wärmepumpe zusätzlich mit Solarthermie oder Photovoltaik kombiniert, arbeitet sie zudem noch effizienter und kann auch etwas höhere Temperaturen kostengünstig bereitstellen.
Kann ich mit einer Solar-Wärmepumpe die EVU-Sperre überbrücken?
Kann ich mit einer Solar-Wärmepumpe die EVU-Sperre überbrücken?
Nein. Die EVU-Sperre verhindert in der vom Energieanbieter bestimmten Sperrzeit vollständig, dass die Wärmepumpe mit Strom versorgt wird. Sie kann in dieser Zeit auch nicht mit selbst produziertem Solarstrom betrieben werden.
Ist ein Luftkollektor sinnvoll, um die Effizienz einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zu erhöhen?
Ist ein Luftkollektor sinnvoll, um die Effizienz einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zu erhöhen?
Ja, teilweise. Ein Luftkollektor ist ein Solarkollektor, der die vorbeiströmende Luft erwärmt. Eine solarunterstütze Luftwärmepumpe, die diese erwärmte Luft als Wärmequelle nutzt, arbeitet effizienter als andere Luftwärmepumpen. Voraussetzung ist allerdings, dass während der Heizperiode oft genug die Sonne scheint, damit der Luftkollektor seine Arbeit tun kann. Ist der Himmel im Winterhalbjahr hingegen oft bedeckt, lohnt sich die Investition wahrscheinlich nicht.
Was ist zur Unterstützung einer Gasheizung besser geeignet: Wärmepumpe oder Solarthermie?
Was ist zur Unterstützung einer Gasheizung besser geeignet: Wärmepumpe oder Solarthermie?
Scheint in der Heizperiode häufig die Sonne, kann eine Solarthermie-Anlage eine Gasheizung effizient unterstützen. Ansonsten ist eine Wärmepumpe die bessere Wahl.
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