Eine Wärmepumpe mit Photovoltaik gilt als naheliegende Kombination: eigener Strom, eigene Wärme, keine Verbrennung. Die Technik passt tatsächlich zusammen. Der Zeitverlauf tut es nur bedingt, und daran scheitern die meisten Amortisationsrechnungen, die man im Netz findet.
Photovoltaik und Wärmepumpe: warum die Jahreszeit das Problem ist
Eine Photovoltaikanlage liefert in Deutschland etwa siebzig Prozent ihres Jahresertrags zwischen April und September. Geheizt wird zwischen Oktober und März. Im Dezember erzeugt dieselbe Anlage rund ein Zehntel dessen, was sie im Juni erzeugt - bei gleichzeitig höchstem Wärmebedarf.
Der direkte solare Deckungsgrad einer Heizungswärmepumpe liegt deshalb ohne Speicher meist bei 20 bis 30 Prozent. Mit einem Batteriespeicher üblicher Größe steigt er auf 30 bis 40 Prozent, nicht weiter - ein Hausspeicher überbrückt Stunden, keine Monate.
Das ist kein Argument gegen die Kombination. Es ist ein Argument dafür, sie richtig zu begründen: Die Photovoltaikanlage senkt die Heizkosten spürbar, deckt sie aber nicht.
Wärmepumpe und Photovoltaik im Vergleich der Bauarten
Der entscheidende Kennwert heißt Jahresarbeitszahl. Sie gibt an, wie viele Kilowattstunden Wärme aus einer Kilowattstunde Strom werden - über ein ganzes Jahr, nicht unter Prüfbedingungen.
| System | Jahresarbeitszahl | Voraussetzung | Einordnung |
|---|---|---|---|
| Luft-Wasser | 3,0-4,0 | Aufstellfläche außen | keine Bohrung, günstigste Anschaffung, im Winter am schwächsten |
| Sole-Wasser (Erdsonde) | 4,0-5,0 | Bohrung, Genehmigung | konstant über das Jahr, hohe Erschließungskosten |
| Sole-Wasser (Flächenkollektor) | 3,8-4,5 | große unbebaute Fläche | günstiger als Bohrung, braucht Grundstück |
| Wasser-Wasser | 4,5-5,5 | Brunnen, Wasserrecht | höchste Effizienz, seltenste Genehmigung |
| Luft-Luft (Splitgerät) | 3,0-4,5 | keine | heizt einzelne Räume, kein Warmwasser |
Beim Blick auf Photovoltaik und Wärmepumpe im Zusammenspiel verschiebt sich die Rangfolge leicht. Eine Erdwärmepumpe hat im Winter die stabilere Arbeitszahl, braucht also weniger Strom genau dann, wenn kaum Solarstrom da ist. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe verliert im Februar am meisten - und muss diesen Strom vollständig zukaufen.
Jahresheizbedarf geteilt durch die Jahresarbeitszahl ergibt den Strombedarf. Ein Haus mit 15 000 Kilowattstunden Wärmebedarf und einer Arbeitszahl von 3,5 braucht rund 4300 Kilowattstunden Strom im Jahr. Bei einer Arbeitszahl von 4,5 sind es 3300 - eine Differenz von rund 300 Euro jährlich.
Kosten Wärmepumpe mit Photovoltaik
Die Kosten Wärmepumpe mit Photovoltaik setzen sich aus zwei Investitionen zusammen, die getrennt zu bewerten sind. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe inklusive Einbau liegt je nach Gebäude und Hydraulik im mittleren fünfstelligen Bereich, eine Erdsonde deutlich darüber, weil die Bohrung allein einen erheblichen Anteil ausmacht.
Die Photovoltaikanlage rechnet sich über den gesamten Haushaltsstrom, nicht nur über die Heizung. Wer die Wärmepumpe mit Photovoltaik Kosten sauber gegenüberstellen will, vergleicht deshalb nicht die Gesamtinvestition mit der Heizkostenersparnis, sondern die Differenz zwischen Bezugspreis und Einspeisevergütung für jede selbst genutzte Kilowattstunde.
Hinzu kommt ein Detail, das oft übersehen wird: Wärmepumpenstrom kann über einen separaten Zähler zu einem günstigeren Tarif bezogen werden, dafür darf der Versorger den Betrieb zeitweise sperren. Dieser Tarif konkurriert direkt mit dem Eigenverbrauch und kann ihn wirtschaftlich unattraktiver machen.
Wärmepumpe mit Photovoltaik und Stromspeicher
Eine Wärmepumpe mit Photovoltaik und Stromspeicher ist die teuerste und zugleich am häufigsten empfohlene Variante. Der Speicher verschiebt Erzeugung um Stunden, nicht um Monate - er hebt den Deckungsgrad in der Übergangszeit deutlich, im Hochwinter kaum.
Wirkungsvoller als Batteriekapazität ist in vielen Fällen ein größerer Pufferspeicher auf der Wärmeseite. Wärme lässt sich billiger speichern als Strom: Ein 800-Liter-Puffer kostet einen Bruchteil einer Batterie und nimmt an einem sonnigen Wintertag mehrere Kilowattstunden auf, die abends wieder abgegeben werden.
Wärmepumpe mit Photovoltaik Erfahrungen aus dem Betrieb
Berichte aus dem laufenden Betrieb und Experten-Tests decken sich in drei Punkten. Erstens liegt die tatsächliche Jahresarbeitszahl fast immer unter dem Prospektwert, meist um 0,3 bis 0,8 - vor allem, weil die Warmwasserbereitung mit höheren Temperaturen arbeitet als die Heizung. Zweitens bringt eine niedrigere Vorlauftemperatur mehr als jedes Zubehör: Jedes Grad weniger verbessert die Arbeitszahl um etwa 2,5 Prozent. Drittens fällt der Solarertrag im Winter regelmäßig hinter die Erwartung zurück, weil Verschattung und flacher Sonnenstand in den Planungswerkzeugen zu optimistisch angesetzt sind.
Wer diese Wärmepumpe mit Photovoltaik Erfahrungen einpreist, kommt zu realistischeren Zahlen als jede Herstellerrechnung. Die Kombination Wärmepumpe Photovoltaik bleibt sinnvoll - nur eben als Kostensenkung, nicht als Autarkie.
Als Faustregel aus dem Betrieb: Die Kombination Wärmepumpe Photovoltaik senkt die Heizkosten um grob ein Viertel bis ein Drittel. Wer mit mehr rechnet, rechnet mit einem Sommer, in dem nicht geheizt wird.