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Photovoltaik, Wärmepumpe und Klimaanlage als ein System planen

Vier Komponenten, ein Stromkreis. Wer sie einzeln kauft, zahlt zweimal für dieselbe Erkenntnis - und legt meistens die falsche zuerst an.

Das PrinzipLesedauer 10 Min.

Haus bei Nacht mit Photovoltaik auf dem Dach und einer Wärmepumpe an der Fassade

Photovoltaik erzeugt Strom. Der Speicher verschiebt ihn um Stunden. Die Wärmepumpe macht daraus Wärme, die Klimaanlage Kühlung. Technisch sind das vier Geräte an einem Zähler - wirtschaftlich ist es eine einzige Frage: Wie viel des erzeugten Stroms wird im selben Haus verbraucht, statt eingespeist zu werden?

Die Gleichzeitigkeit ist der ganze Punkt

Eine eingespeiste Kilowattstunde bringt wenige Cent. Eine selbst verbrauchte spart den vollen Bezugspreis von rund 30 Cent. Die Differenz - grob 22 Cent - ist der eigentliche Ertrag der Anlage. Alles, was diese Differenz häufiger entstehen lässt, rechnet sich; alles andere ist Kosmetik.

Daraus ergibt sich eine klare Rangfolge der Verbraucher nach ihrer zeitlichen Passung:

Wie gut die Verbraucher zur Erzeugung passen
VerbraucherBedarf fällt anPassungDeckung ohne Speicher
KlimaanlageSommer, Mittag bis Nachmittagsehr gut60-80 %
Warmwasserganzjährig, steuerbargut40-60 %
Elektroautoabends, wenn nicht zu Hausemittel20-40 %
Haushaltsstromüber den Tag verteiltmittel25-35 %
Wärmepumpe (Heizung)Winter, auch nachtsschlecht20-30 %

Die Tabelle erklärt das Missverständnis, das die meisten Angebote transportieren: Die Kombination aus Photovoltaik und Wärmepumpe wird als Paar beworben, passt aber am schlechtesten zusammen. Die Kombination aus Photovoltaik und Kühlung passt am besten - und wird fast nie beworben.

Wie groß muss die Photovoltaik für eine Wärmepumpe sein?

Als Orientierung gilt ein Kilowatt Peak je 1000 Kilowattstunden Jahresheizbedarf. Ein Haus mit 15 000 Kilowattstunden Wärmebedarf und einer Arbeitszahl von 3,5 braucht rund 4300 Kilowattstunden Strom - rechnerisch also gut 4 Kilowatt Peak zusätzlich zum Haushaltsstrom.

Rechnerisch. Praktisch deckt diese Leistung im Dezember fast nichts, weil die Anlage dann etwa ein Zehntel ihres Juniertrags liefert. Der ehrliche Satz lautet deshalb: Photovoltaik senkt die Heizkosten spürbar, sie deckt sie nicht. Wer mit Autarkie rechnet, rechnet mit einem Winter, den es nicht gibt.

Kann man im Sommer fast kostenlos kühlen?

Dem kommt man näher als bei allem anderen. Ein Splitgerät zieht im Mittel 0,3 bis 0,5 Kilowattstunden je Betriebsstunde, und es läuft genau in den Stunden, in denen eine Anlage von 8 Kilowatt Peak zwischen 4 und 6 Kilowatt liefert. Bei passender Auslegung deckt die eigene Erzeugung 60 bis 80 Prozent des Kühlstroms direkt.

Wirksam sind dabei zwei Gewohnheiten, die nichts kosten: die Kühlung in die Ertragsstunden vorziehen und die Zieltemperatur mittags ein bis zwei Grad tiefer setzen als nötig. Die Gebäudemasse speichert diese Kühle und trägt sie in den Abend - ein thermischer Speicher, für den niemand eine Batterie kaufen muss.

Wenn nicht alles gleichzeitig geht: zuerst die Vorlauftemperatur senken (hydraulischer Abgleich, größere Heizkörper in den kritischen Räumen), dann die Wärmepumpe, dann die Photovoltaik, zuletzt der Speicher. Jeder Schritt macht den nächsten wirtschaftlicher. Die umgekehrte Reihenfolge führt zu einer überdimensionierten Wärmepumpe, die anschließend viel Solarstrom braucht, den sie im Winter nicht bekommt.

Brauche ich eine Batterie?

Für die Kühlung: nein, weil Erzeugung und Bedarf ohnehin zusammenfallen. Für den Haushaltsstrom: sie hebt den Eigenverbrauch von etwa 30 auf 60 bis 65 Prozent. Für die Heizung: kaum, weil sie Stunden überbrückt und nicht Monate.

Wo Wärme gespeichert werden soll, ist ein größerer Pufferspeicher auf der Wasserseite fast immer die günstigere Antwort. Wärme lässt sich deutlich billiger speichern als Strom - ein 800-Liter-Puffer nimmt an einem sonnigen Wintertag mehrere Kilowattstunden auf und kostet einen Bruchteil einer Batterie gleicher Kapazität.

Wie entscheidet das System, was Vorrang hat?

Diese Entscheidung trifft kein Gerät für sich, sondern eine überschussgeführte Steuerung, die den Zählerwert kennt. Sie sieht, wie viel gerade eingespeist würde, und schaltet Verbraucher in einer festgelegten Rangfolge zu.

Eine sinnvolle Reihenfolge im Sommer: erst die Kühlung, weil sie den Bedarf hat, dann das Warmwasser über den Heizstab, dann die Wallbox, zuletzt die Batterie. Im Winter kehrt sich das um - dort steht die Wärmeerzeugung vorn und die Batterie hinten, weil sie an vielen Tagen ohnehin nicht volllädt.

Ohne diese Steuerung passiert der teuerste Fall von allein: Die Wallbox lädt mit voller Leistung aus dem Netz, während die Anlage gleichzeitig einspeist.

Alles aus einer Hand kaufen?

Der Vorteil ist real: eine Auslegung, eine Verantwortung, eine abgestimmte Steuerung, keine Schnittstellenprobleme zwischen Wechselrichter, Wärmepumpe und Ladepunkt. Der Nachteil ebenso: Paketpreise sind selten aufgeschlüsselt, und die Bindung an ein Ökosystem macht spätere Erweiterungen teurer.

Der praktikable Mittelweg ist, die Auslegung aus einer Hand zu holen und die Angebote trotzdem in ihre Blöcke zerlegt zu verlangen: Wärmeerzeugung, Hydraulik, Photovoltaik, Speicher, Steuerung. Erst so lässt sich erkennen, welcher Teil des Pakets die Rechnung trägt - und welcher nur mitfährt.

  1. Photovoltaikerzeugt
  2. Speicherverschiebt
  3. KlimaanlageSommer
  4. WärmepumpeWinter

Der Speicher verschiebt Stunden, keine Monate - im Hochwinter trägt er wenig bei.

Die vier Bausteine des Gesamtsystems und ihre Rolle über das Jahr.
Häufige Fragen

Kurz beantwortet

Was zuerst: Photovoltaik oder Wärmepumpe?

Vor beidem die Vorlauftemperatur. Danach die Wärmepumpe, weil sie ganzjährig und sofort spart, dann die Photovoltaik, zuletzt der Speicher. Jeder Schritt macht den nächsten wirtschaftlicher.

Wie viel des Kühlstroms deckt die eigene Anlage?

Bei passender Auslegung 60 bis 80 Prozent direkt, ohne Speicher. Kühlbedarf und Erzeugung fallen zeitlich fast zusammen - das ist die beste Passung im ganzen Haus.

Wer entscheidet, ob geladen oder geheizt wird?

Eine überschussgeführte Steuerung, die den Zählerwert kennt und Verbraucher nach einer festen Rangfolge zuschaltet. Ohne sie lädt die Wallbox aus dem Netz, während die Anlage einspeist.

Braucht das Zusammenspiel ein Energiemanagementsystem?

Für zwei Verbraucher genügt eine Zeitsteuerung. Sobald Wärmepumpe, Klimagerät, Speicher und Wallbox zusammenkommen, entscheidet die Priorisierung über den Eigenverbrauch, und die lässt sich von Hand nicht mehr sinnvoll pflegen. Wichtig ist, dass das System lokal arbeitet und nicht nur über eine Cloud.

Was ist der häufigste Planungsfehler beim Gesamtsystem?

Die falsche Reihenfolge: zuerst Erzeugung kaufen, dann feststellen, dass der Verbrauch nicht dazu passt. Sinnvoll ist umgekehrt vorzugehen - Last senken, Geräte passend auslegen, ein Jahr messen, und erst danach über Speichergrösse und zusätzliche Modulfläche entscheiden.