Effizient kombinieren: Wärmepumpe mit Photovoltaik oder Solarthermie?
In einem österreichischen Haushalt wird der größte Teil der Energie für Heizung und Warmwasser verbraucht. Fast 60 % des Gesamtverbrauchs entfallen darauf. Warum dabei nicht die Vorteile verschiedener Technologien effizient kombinieren? Die Kombination von Wärmepumpe und Solarenergie kann erheblich Energie und CO2 einsparen.
Die Sonnenenergie kann dabei auf zwei Arten genutzt werden – mittels Photovoltaik oder Solarthermie. Was ist der Unterschied?
Die Sonnenenergie kann dabei auf zwei Arten genutzt werden – mittels Photovoltaik oder Solarthermie. Was ist der Unterschied?
- Bei einer Photovoltaik-Anlage dient die Sonnenenergie der Produktion von Strom. Der Strom kann nicht nur für den Betrieb der Wärmepumpe herangezogen werden, sondern für alle haushaltsüblichen Elektrogeräte.
- Solarthermie hingegen nutzt die Sonnenenergie zur Wärmegewinnung und übernimmt damit direkt einen Teil der Heizleistung und Warmwasseraufbereitung.
Die Verteilung des Energieverbrauchs in einem durchschnittlichen österreichischen Haushalt.
PHOTOVOLTAIK ODER SOLARTHERMIE?
Die Entscheidung, ob man Strom oder Wärme auf dem Hausdach erzeugen sollte, hängt von der individuellen Energienutzung ab. Wir haben für Sie ein paar grundsätzliche Unterschiede zwischen Photovoltaik und Solarthermie zusammengestellt:- Der große Vorteil der PV-Anlage: Sie sind vielseitig einsetzbar, da der Strom für Haushaltsgeräte, E-Autos oder eine Wärmepumpe genutzt werden kann. Sie sind teurer in der Anschaffung, lohnen sich aber bei hohem Eigenverbrauch.
- Möchte man Sonnenenergie nur zur Wärmegewinnung einsetzen, ist Solarthermie die bessere Wahl. Sie ist effizienter und liefert mehr Energie pro Quadratmeter. Besonders bei hohem Warmwasserbedarf oder begrenzter Dachfläche eignet sie sich gut. Eine PV-Anlage ausschließlich zur Wärmegewinnung mit einer Wärmepumpe zu installieren, ist weniger sinnvoll.
- Wärme lässt sich einfacher und günstiger speichern als Strom. Solarthermie und PV erreichen beide an sonnigen Tagen meist mittags ihr Leistungsmaximum. Gebraucht wird die Energie – sowohl Wärme als auch Strom – aber eher morgens oder abends. Sie muss also zwischengespeichert werden. Ein Pufferspeicher für Wärme ist kostengünstiger als ein Batteriespeicher für Strom. Eine Kombination aus PV-Anlage und Wärmepumpe kann hier aber durchaus sinnvoll sein. Alternativ kann mit überschüssigem PV-Strom ein Heizstab betrieben und Warmwasser aufbereitet werden. Beides steigert die Effizient der PV-Anlage deutlich.
WÄRMEPUMPE UND PHOTOVOLTAIK-ANLAGE
Selbst an kalten Wintertagen liefern Umgebungsluft, Erdreich oder Grundwasser ausreichend Wärmeenergie, um ein Gebäude zu beheizen. Um der Umwelt die Wärme zu entziehen und sie auf ein höheres Temperaturniveau zu „pumpen“, braucht die Wärmepumpe Strom.Der Grundgedanke der Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik lautet:
Die PV-Anlage liefert günstigen Strom für die Wärmepumpe und senkt damit noch zusätzlich die ohnehin niedrigen Heizkosten der Wärmepumpe. Im Gegenzug steigert die Wärmepumpe durch die erhöhte Abnahme des Sonnenstroms die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage.
Eine Wärmepumpe lässt sich sehr gut mit einer Photovoltaik-Anlage kombinieren.
REICHT DER SONNENSTROM FÜR DIE WÄRMEPUMPE?
Die Kombination mit einer PV kann die laufenden Kosten der Wärmepumpe senken. Eine Wärmepumpe kann jedoch nicht ausschließlich mit Sonnenstrom betrieben werden.Da die PV-Anlage auch andere Geräte im Haus versorgt und nicht immer genügend Strom erzeugt wird, wie nachts oder im Winter, ist zusätzlicher Strom notwendig.
Wie viel Sonnenstrom die Wärmepumpe nutzen kann, hängt von der Größe der PV-Anlage sowie der Art und Dimensionierung der Wärmepumpe ab.
PUFFERSPEICHER: MEHR EFFIZIENZ FÜR DIE HEIZUNG
Heizung und Warmwasser werden nicht immer dann benötigt, wenn die Sonne scheint. Ein Pufferspeicher ist daher wichtig, um überschüssige Wärme, die durch eine Wärmepumpe mit Sonnenstrom erzeugt wird, zu speichern. Dieser Speicher ermöglicht es, die produzierte Wärme auch abends zu nutzen.Die Größe des Pufferspeichers hängt von Faktoren wie der Bewohnerzahl, dem energetischen Zustand des Hauses und der Art der Heizung ab. Bei Systemen wie Fußboden- oder Wandheizungen kann manchmal auf einen Pufferspeicher verzichtet werden. Hier kann das Rohrsystem selbst als Speicher dienen.
Pufferspeicher fassen in der Regel 700-800 Liter und benötigen etwa einen Quadratmeter Stellfläche.
KÜHLEN MIT WÄRMEPUMPE UND PV
Durch immer heißer werdende Sommer steigt der Wunsch nach kühleren Raumtemperaturen. An Hitzetagen wird jedoch mehr Energie zum Kühlen benötigt als im Winter zum Heizen.Eine energieeffiziente Alternative zu Klimaanlagen ist die Wärmepumpe. Im Kühlbetrieb nimmt sie überschüssige Wärme aus dem Haus auf und gibt sie nach außen ab.
Besonders im Sommer steht ausreichend Sonnenstrom zur Verfügung. Darum ist die Kombination von PV-Anlage und Wärmepumpe ideal, um sowohl zu heizen als auch zu kühlen.
Eine Klimaanlage braucht oft wesentlich mehr Strom als eine Wärmepumpe.
WÄRMEPUMPE UND SOLARTHERMIE
Solarthermie nutzt Sonnenenergie zur Wärmegewinnung. Bei der Kombination Wärmepumpe und thermische Solaranlage teilen sich beide Systeme die Wärmeerzeugung. Die Sonnenwärme wird direkt in den Heizkreislauf eingespeist.Im Sommer kann Solarthermie die Warm- und Heizwasserbereitung nahezu vollständig übernehmen. Im Winter unterstützt sie die Wärmepumpe. Das reduziert die Arbeitszeit einer Wärmepumpe und verlängert deren Lebensdauer. Die Kombination von Wärmepumpe und Solaranlage senkt somit die Energiekosten. Zusätzlich steigert sie den solaren Ertrag. Damit wird das System besonders effizient genutzt.
Der Ertrag beider Systeme hängt von der Fläche, Ausrichtung und Neigung der Kollektoren ab. Diese sollen auf den tatsächlichen Bedarf an Warmwasser, Heizung und Strom ausgelegt werden.
FAZIT
Sonnenenergie ist kostenlos und sowohl Photovoltaik als auch Solarthermie sind sinnvolle Ergänzungen für eine Wärmepumpe.Auch die Kombination beider Systeme ist möglich, was die Heizkosten senkt und die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage erhöht. Durch die Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik oder Solarthermie können Gebäude kostengünstig und effizient beheizt werden. Da jedes Gebäude und Nutzerverhalten unterschiedlich ist, gibt es keine allgemeingültige Lösung.
Bei Planung und Betrieb sollten daher einige Faktoren berücksichtigt werden, um die Wärmepumpe optimal mit Sonnenenergie zu betreiben.
Wir beraten Sie gerne. Unsere Experten stehen Ihnen zur Seite – von der Planung über Förderungen bis zur Umsetzung Ihrer Wärmepumpe oder Photovoltaik-Anlage.