Solarthermie 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 Umweltwärme und die Energie der Sonne zu nutzen. Mehr dazu, wie Wärmepumpen und Solarthermie zusammenwirken, erfahren Sie bei Bosch.
Solarenergie: Was 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, für die Zwischenlagerung in einem Stromspeicher oder für die Einspeisung ins Stromnetz bereit.
Wie funktioniert die hybride Kombination aus Solarenergie und Wärmepumpe?
Wärmepumpen und Solarthermie-Anlagen lassen sich auf verschiedene Weisen miteinander kombinieren: direkt (beide Anlagen produzieren als Hybridsystem Wärme für Heizung und Warmwasserbereitung) oder indirekt (die Solarthermie-Anlage steigert die Effizienz der Wärmepumpe).
Eine Wärmepumpe greift auf eine Wärmequelle, zum Beispiel 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 sie liefert indirekte Heizungsunterstützung dadurch, dass die zusätzliche Wärme in die Wärmequelle fließt. 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. Das Zusammenspiel aus Wärmepumpe und Solaranlage bezeichnet man auch als Hybrid-Wärmepumpe. Im Übrigen ist auch eine hybride Betriebsweise von Wärmepumpe und Gasbrenntwertheizung möglich.
Sie wollen mehr über die Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik erfahren? Kein Problem, in unserem Ratgeber Wärmepumpe Photovoltaik erfahren Sie alles Wissenswerte!
Wie kann man mit Solar und Wärmepumpe Energie sparen?
Eine Solarthermie-Anlage unterstützt die Wärmepumpe direkt, indem sie zusätzliche Wärme in den Pufferspeicher der Heizung einspeist und so die Wärmepumpe entlastet. Eine andere Möglichkeit ist es, dass sie die Wärmepumpe indirekt unterstützt, indem sie die Wärmequelle der Wärmepumpe aufheizt.
Wärmepumpen arbeiten am effizientesten, wenn sie das Temperaturniveau der aufgenommenen Umweltwärme nur um wenige Grad anheben müssen. Die indirekte Heizungsunterstützung durch Solarthermie macht Wärmepumpen also effizienter und senkt den Stromverbrauch, denn: Sonnenwärme ist kostenfrei vorhanden.
Bei einer Solarthermie-Anlage, die nicht nur für die Brauchwassererwärmung ausgelegt ist, sondern auch für die Heizungsunterstützung, kann der Wärmebedarf schon zu rund 20 bis 30 Prozent gedeckt werden. In manchen Fällen sind sogar über 50 Prozent drin.
Eine 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.
Eine Warmwasser-Wärmepumpe kombiniert mit einer Solar- oder Photovoltaikanlage erzeugt aus 100 Prozent erneuerbaren Energien warmes Trinkwasser für den Haushalt und senkt die Energiekosten für die Warmwasserbereitung um bis zu 70 Prozent.
-
Solarthermie
Produziert Wärme Einsatzmöglickeiten - direkte Nutzung: speist Wärme in den Pufferspeicher ein
- indirekte Nutzung: speist Wärme in die Wärmequelle der Wärmepumpe ein
-
Photovoltaik
Produziert Strom Einsatzmöglickeiten - versorgt die Wärmepumpe mit Solarstrom
- füllt mit überschüssigem Strom den Pufferspeicher auf
Solarthermie ist prinzipiell mit jedem Wärmepumpentyp realisierbar, dennoch ist die Wärmequelle nicht unentscheidend.
Für Erdwärmepumpen herrschen im Erdreich ganzjährig konstante Temperaturen, doch Luftwärmepumpen arbeiten besonders effizient bei warmen Außentemperaturen. Eine Solaranlage kann in sonnenreichen Zeiten ebenfalls am besten Wärme für die Warmwasserbereitung und / oder zur Heizungsunterstützung bereitstellen. Hingegen sind die Solarwärme-Erträge im Winter niedriger, wenn der Heizbedarf am höchsten ist.
Bedenken Sie bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe, ob sich die zusätzliche Investition in eine Solarthermie-Anlage tatsächlich lohnt und wenden Sie sich zur Beratung an einen qualifizierten Fachbetrieb.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind für die Verwendung von Solarthermie ausgenommen, da Solarwärme nicht vom Grundwasser gespeichert werden kann. Wenden Sie sich hierfür an einen qualifizierten Fachbetrieb.
Ganz gleich, ob Solar-Wärmepumpe oder reine Solaranlage: Um Solarenergie besonders effizient zu nutzen, achten Sie darauf, die Anlage optimal auszurichten. 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.
Sichern Sie sich jetzt Ihre neue Bosch Wärmepumpe
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.
-
Solarthermie
Vorteile - zusätzliche Wärmeproduktion
- Einspeisen von Wärme in die Wärmequelle
- umweltfreundlich
- senkt Stromverbrauch der Wärmepumpe
- zusätzliche Vorteile mit Energiemanager
Nachteile - nicht bei bedecktem Himmel nutzbar
- Ausrichtung möglichst exakt nach Süden
-
Photovoltaik
Vorteile - Wärmepumpe kann dank selbst erzeugtem Strom klimaneutral betrieben werden
- Betriebskosten sinken
- auch bei bedecktem Himmel nutzbar
- zusätzliche Vorteile mit Energiemanager
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 von Solarstrom steigert. Auch ein elektrischer Heizstab im Pufferspeicher, der mit überschüssigem Solarstrom betrieben wird, steigert den Eigenverbrauch.
Mithilfe der Sektorenkopplung und einem Energiemanagementsystem lassen sich die Bereiche Wärme, Strom und Elektromobilität im Haushalt miteinander verknüpfen, wodurch der PV-Überschuss optimal genutzt wird.
Wärmepumpe und Solar: Wie hoch sind Kosten und Förderung?
Wenn Sie sich für eine Wärmepumpe mit unterstützender Solaranlage entscheiden, dann müssen Sie mit Anschaffungskosten von etwa 20.000 bis 37.000 Euro rechnen:
| Wärmepumpe | 15.000–23.000 € |
| Luftwärmepumpe | 15.000–23.000 € |
| Wasser-Wasser-Wärmepumpe | 20.000–27.000 € |
| Erdwärmepumpe mit Flächenkollektor | 19.000–24.000 € |
| Erdwärmepumpe mit Erdsonde | 25.000–30.000 € |
| Solarthermie- oder Photovoltaikanlage | 10.000–12.000 € |
Hinzu kommen jährliche Wartungskosten, insbesondere für die Wärmepumpe, die aber mit bis zu ca. 150 Euro deutlich unter denen für andere Heizungssysteme liegen, wie beispielsweise Brennwertthermen.
Die Investition in eine Wärmepumpenheizung lohnt sich im Hinblick auf die Heizkosten, wenn die richtigen Voraussetzungen gegeben sind.
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.
Noch günstiger wird eine Solar-Wärmepumpe, wenn Sie beim Kauf staatliche Förderungen in Anspruch nehmen. Die Bundesförderung effiziente Gebäude (BEG) ermöglicht zinsgünstige Kredite und Zuschüsse für Wärmepumpen, Solarthermie und Photovoltaik, die vielfach auch kombiniert werden können. Beachten Sie jedoch, dass die Förderungen bereits vor dem Kauf bzw. dem Beginn etwaiger Baumaßnahmen beantragt werden müssen.
Erfahren Sie bei Bosch mehr über Förderung für Wärmepumpen.
Wärmepumpe LIVE – Tag der offenen Tür bei Bosch Home Comfort
Demnächst auch in Ihrer Nähe: Erleben Sie die Bosch Wärmepumpen, Heizungen und Klimageräte live vor Ort und informieren Sie sich im persönlichen Austausch mit Bosch Fachpartnerbetrieben und Bosch Experten!
FAQ zum Thema Solar und Wärmpumpe
Können Solarthermie und Photovoltaik auch kombiniert werden?
Lohnt sich eine Wärmepumpe auch, wenn ich keine Fußbodenheizung habe?
Kann ich mit einer Solar-Wärmepumpe die EVU-Sperre überbrücken?
Ist ein Luftkollektor sinnvoll, um die Effizienz einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zu erhöhen?
Was ist zur Unterstützung einer Gasheizung besser geeignet: Wärmepumpe oder Solarthermie?
Ist eine Hybridheizung mit Wärmepumpe und Solarthermie sinnvoll?
Was ist ein Solar-Luft-Absorber?