Immer mehr Hausbesitzer möchten ihre Wärmepumpe mit einer PV-Anlage koppeln. Wie viel kostet die Kombination und lohnt sie sich? In diesem Artikel informieren wir Sie über die Wirtschaftlichkeit und über Erfahrungen zur Wärmepumpe mit Photovoltaik und geben Tipps zur Dimensionierung.
Das Wichtigste zuerst
- Eine Wärmepumpe in Kombination mit Photovoltaik kostet für ein Einfamilienhaus zwischen 28.000 und 52.000 €.
- Wärmepumpen werden mit bis zu 70% der Investitionskostengefördert. Für PV gibt es zinsgünstige Kredite der KfW-Bank.
- Die Kombination von Wärmepumpe mit PV lohnt sich bei Neubauten und gut gedämmten Altbauten mit niedrigem Wärmebedarf.
- Andere Möglichkeiten zum Heizen mit PV sind die Kombination aus Photovoltaik mit Heizstab oder einer Infrarotheizung.
Was kostet eine Wärmepumpe mit Photovoltaik?
Eine Wärmepumpe mit Photovoltaik für ein Einfamilienhaus kostet zwischen 28.000 und 52.000 €. Der Preis für die PV-Anlage liegt im Schnitt zwischen 10.000 und 22.000 €. Die Wärmepumpe kostet durchschnittlich 14.000 bis 26.000 €. Fügen Sie einen PV-Speicher hinzu, steigen die Kosten um 4.000 bis 8.000 €.
| Eigenschaften | Beispiel 1 | Beispiel 2 | Beispiel 3 |
|---|---|---|---|
| PV-Leistung | 10 kWp | 10 kWp | 15 kWp |
| Kosten PV-Anlage | 10.000 – 14.000 € | 10.000 – 14.000 € | 15.000 – 20.000 € |
| Speicherkapazität | – | 10 kWh | – |
| Kosten PV-Speicher | – | 6.000€ | – |
| WP-Leistung | 4 kWh | 4 kWh | 8 kWh |
| Kosten Wärmepumpe | 14.000 – 20.000 € | 14.000 – 20.000 € | 18.000 – 26.000 € |
| Gesamtkosten | 24.000 – 34.000 € | 30.000 – 40.000 € | 33.000 – 46.000 € |
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Lohnt sich eine Wärmepumpe mit Photovoltaik?
Die Kombination einer Wärmepumpe mit Photovoltaik lohnt sich für energieeffiziente Häuser. Das gilt für Neubauten und sanierte Altbauten mit geringem Wärmebedarf durch Dämmung. Sind die Voraussetzungen nicht erfüllt, lohnt sich die Systemkombination nicht.
Wann sich eine Wärmepumpe mit Solar rechnet, machen wir an einer Beispielrechnung fest. Für den Bezug von Strom aus dem öffentlichen Netz nehmen wir 27 Cent pro Kilowattstunde an (Stand Mai 2025). Die Stromgestehungskosten für Photovoltaik liegen bei 5 bis 11 ct/kWh. Für unser Einfamilienhaus gelten folgende Daten:
- Jährlicher Heizwärmebedarf: 20.000 kWh
- Jährlicher Strombedarf Wärmepumpe: 5.000 kWh
- Jährlicher PV-Ertrag: 5.000 kWh
- Gaspreis: 0,10 €/kWh
- Strompreis: 0,27 €/kWh
- PV-Strom: 0,09 €/kWh
Die Rechnung lautet:
- Heizkosten Gasheizung: 0,10 €/kWh × 20.000 kWh = 2.000 €
- Heizkosten Wärmepumpe mit Strompreis: 0,27 €/kWh × 5.000 kWh = 1.350 €
- Heizkosten Wärmepumpe bei 70% Strompreis + 30%
- PV-Strom: (0,27 €/kWh × 5.000 kWh × 0,70) + (0,09 €/kWh × 5.000 kWh × 0,30) = 945 € + 135 € = 1.080 €
- Jährliche Ersparnis: 2000 € − 1.080 € = 920 €; 1.350 € − 1.080 € = 270 €
Die Einsparungen beim Betrieb einer Wärmepumpe mit Solarstrom betragen in unserem Beispiel 920 € pro Jahr verglichen mit einer Gasheizung und 270 € pro Jahr im Vergleich zu einer mit Netzstrom betriebenen Wärmepumpe.
Lohnt sich eine Wärmepumpe mit Photovoltaik und Speicher?
Mit einem PV-Speicher erhöhen Sie den Eigenverbrauch deutlich, was sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe mit Photovoltaik auswirkt. Mit einem PV-Speicher können Sie überschüssigen Solarstrom tagsüber speichern und in den Nachtstunden für die Wärmepumpe nutzen. Nachteilig ist der hohe Anschaffungspreis des Stromspeichers von 600 bis 800 € pro kWh Speicherkapazität.
Nehmen wir das obere Beispiel und fügen einen PV-Speicher hinzu. Die Stromgestehungskosten für Photovoltaik mit Speicher liegen bei 5 bis 20 ct/kWh. Damit erhöhen wir den Eigenverbrauch aber auf 70%. Folgendes wird angenommen:
- Jährlicher Heizwärmebedarf: 20.000 kWh
- Jährlicher Strombedarf Wärmepumpe: 5.000 kWh
- Jährlicher PV-Ertrag: 5.000 kWh
- Speicherkapazität: 5 kWh
- Gaspreis: 0,10 €/kWh
- Strompreis: 0,27 €/kWh
- PV-Strom: 0,12 €/kWh
Die Rechnung lautet:
- Heizkosten Gasheizung: 0,10 €/kWh × 20.000 kWh = 2.000 €
- Heizkosten Wärmepumpe mit Strompreis: 0,27 €/kWh × 5.000 kWh = 1.350 €
- Heizkosten Wärmepumpe bei 30% Strompreis + 70%
- PV-Strom: (0,27 €/kWh × 5.000 kWh × 0,30) + (0,12 €/kWh × 5.000 kWh × 0,70) = 405 € + 420 € = 825 €
Mit einem Speicher steigen zwar die Investitionskosten, dafür aber auch die Kosteneinsparungen. Statt 920 € sparen Sie 1.175 € pro Jahr gegenüber einer herkömmlichen Gasheizung. Im Vergleich zu einer mit Netzstrom betriebenen Wärmepumpe erzielen Sie 525 € pro Jahr an Einsparungen anstatt der 270 € bei einer Wärmepumpe und Photovoltaik ohne Speicher.
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Welche Förderungen gibt es für eine Wärmepumpe mit Solaranlage?
Als Förderung für Wärmepumpen erhalten Sie im Gebäudebestand einen Zuschuss über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG), konkret über den KfW-Zuschuss 458. Beim Heizungstausch erhalten Sie bis zu 70% der förderfähigen Kosten zurückerstattet. Der maximale Förderbetrag liegt bei 30.000 €, sodass Sie maximal 21.000 € erhalten können.
Im Neubau können Sie einen zinsgünstigen Kredit über die KfW-Programme 297 und 298 (Klimafreundlicher Neubau) beantragen. Voraussetzung ist, dass Ihr Neubau dem Standard eines Effizienzhauses entspricht und eine Wärmepumpe zur Wärmeerzeugung nutzt.
Für Photovoltaikanlagen und Stromspeicher steht Ihnen der KfW-Kredit 270 zur Verfügung. Damit finanzieren Sie PV-Anlagen, Batteriespeicher und deren Installation zu besonders günstigen Konditionen.
Zusätzlich entfällt seit dem 1. Januar 2023 die Mehrwertsteuer beim Kauf von PV-Anlagen und Speichern. Wenn Sie Strom in das öffentliche Netz einspeisen, erhalten Sie zudem eine Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG).
Welche Erfahrungen machen Nutzer mit Wärmepumpe und Photovoltaik?
Viele Hausbesitzer berichten von positiven Erfahrungen bei der Kombination einer Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage. Ein Nutzer schildert, dass seine Wärmepumpe trotz maximal 60% Leistung in den Wintermonaten länger läuft und teilweise ohne PV-Strom auskommen muss. Dennoch empfindet er die Planung als gelungen und betont, dass keine besonderen Anpassungen nötig waren.
Ein anderer Anwender teilt mit, dass seine Wärmepumpe nachts komplett abgeschaltet ist. Tagsüber profitiert er von besseren Außentemperaturen, die zu einem höheren COP (Leistungszahl) führen, und die Photovoltaikanlage liefert einen Teil des benötigten Stroms. Sein Haus verfügt über eine Fußbodenheizung, die als guter Wärmespeicher dient, wodurch die nächtliche Temperatur nur geringfügig abfällt.
Welche Wärmepumpe eignet sich für Photovoltaik?
Grundsätzlich eignen sich alle Wärmepumpen für die Kombination mit Photovoltaik. Wichtig ist ein möglichst geringer Wärmebedarf, damit der Stromverbrauch gering ist. Besonders geeignet sind daher Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen für Photovoltaik. Diese haben einen höheren Wirkungsgrad und verbrauchen weniger Strom.
| Wärmepumpentyp | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
| Luft-Wasser-Wärmepumpe | vergleichsweise einfache, kostengünstige Installation, etwas günstigere Anschaffung, aktive Kühlung möglich | Außentemperaturen haben einen direkten Einfluss auf den Wirkungsgrad, Schallemissionen |
| Sole-Wasser-Wärmepumpe | hoher Wirkungsgrad bzw. geringer Stromverbrauch, konstante Temperatur des Erdreichs, minimaler Wartungsaufwand, passive Kühlung möglich | aufwändige Erdarbeiten, hohe Investitionskosten |
| Wasser-Wasser-Wärmepumpe | hoher Wirkungsgrad bzw. geringer Stromverbrauch, konstante Temperatur des Grundwasser, minimaler Wartungsaufwand, passive Kühlung möglich | Brunnenanlage erforderlich, hohe Investitionskosten |
Wie viel Photovoltaik brauche ich für ein Einfamilienhaus mit Wärmepumpe?
Für eine Wärmepumpe in einem Einfamilienhaus benötigen Sie in der Regel eine Photovoltaikanlage mit 8 bis 10 kWp, abhängig vom Stromverbrauch. Die Faustregel lautet: Pro 1.000 kWh Stromverbrauch pro Jahr wird rund 1 kWp PV-Leistung empfohlen.
Der durchschnittliche Stromverbrauch eines Haushalts liegt bei etwa 4.000 kWh pro Jahr. Eine Wärmepumpe benötigt zusätzlich etwa 3.000 bis 5.000 kWh Strom jährlich. Damit ergibt sich ein Gesamtstrombedarf von 7.000 bis 10.000 kWh pro Jahr.
| Eigenschaften | Beispiel 1 | Beispiel 2 | Beispiel 3 |
|---|---|---|---|
| Stromverbrauch Haushalt | 4.000 kWh | 4.000 kWh | 5.000 kWh |
| Stromverbrauch Wärmepumpe | 3.000 kWh | 5.000 kWh | 5.000 kWh |
| Stromverbrauch Gesamt | 7.000 kWh | 9.000 kWh | 10.000 kWh |
| PV-Leistung | 7 kWp | 9 kWp | 10 kWp |
| Speicherkapazität (optional) | 8 kWh | 10 kWh | 12 kWh |
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Was sollte ich bei der Planung beachten?
Für die Planung von Wärmepumpe und Photovoltaik ist die Auslegung der PV-Anlage entscheidend. Sie beeinflusst den Ertrag und die solare Stromeinspeisung der Wärmepumpe, auch im Winter. Die Auslegung sollte auf einer individuellen Berechnung unter Berücksichtigung der Heizlast und des Verbraucherverhaltens der Bewohner beruhen. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie eine Wärmepumpe mit PV im Altbau installieren.
Außerdem müssen Sie für den Betrieb einer Wärmepumpe mit Photovoltaik beide Systeme auf ihre spezifischen Gegebenheiten abstimmen:
- Wärmepumpe: Sie eignet sich nur für Gebäude mit geringem Wärmebedarf und Heizsystemen mit Vorlauftemperaturen unter 50 °C.
- Photovoltaik: Für den höchstmöglichen Ertrag benötigen Sie eine Ausrichtung nach Süden mit einem Neigungswinkel von 30°. Für eine gleichmäßigere Stromerzeugung empfiehlt sich eine Ost-West-Ausrichtung mit Neigungswinkel von 15 bis 20°.
Kann eine Wärmepumpe vollständig mit Solarstrom betrieben werden?
Der Betrieb einer Wärmepumpe allein mit Photovoltaikstrom ist in Deutschland nicht möglich. Der Grund ist einfach: Die Wärmepumpe läuft im Winter auf ihrem Höhepunkt und verbraucht in dieser Zeit den meisten Strom. Eine Photovoltaikanlage hingegen erzeugt den größten Teil ihres Solarstroms in den Sommermonaten, also außerhalb der Heizperiode. Im Winter reicht die Leistung der Photovoltaikanlage nicht aus, um die Wärmepumpe durchgängig mit Solarstrom zu versorgen.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe mit Photovoltaik?
Das Funktionsprinzip aus Wärmepumpe und Photovoltaik ist recht einfach: Photovoltaik wandelt Sonnenstrahlung in Strom um. Dieser wird dann zum Betrieb der Wärmepumpe genutzt.
Der Prozess sieht im Detail so aus:
- Aufnahme der Sonnenenergie: Solarmodule absorbieren die Sonnenenergie von der Sonne. Sie werden auf dem Dach oder einer anderen Fläche angebracht. Diese Module haben Solarzellen, die das Sonnenlicht in Gleichstrom (DC) umwandeln.
- Umwandlung in Wechselstrom: Der Solarstrom wird an einen Wechselrichter weitergeleitet. Dieser wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom (AC) um. Der Wechselstrom wird von Haushaltsgeräten und der Wärmepumpe genutzt.
- Energieverteilung: Der Wechselstrom wird über den elektrischen Schaltkasten im Gebäude verteilt. Überschüssige Energie wird für die Wärmepumpe genutzt oder für den späteren Gebrauch in einem PV-Speicher gespeichert. Ist dies nicht möglich, wird der Solarstrom in das öffentliche Netz eingespeist.
- Wärmepumpenbetrieb: Die Wärmepumpe verbraucht elektrische Energie aus der Photovoltaikanlage. Sie entzieht einer Wärmequelle Wärme und hebt sie mithilfe von Strom auf eine höhere Temperatur an. Wärmepumpen nutzen Luft, Wasser oder geothermische Energie als Wärmequelle.
- Wärmeübertragung: Die Wärmepumpe besteht aus vier Hauptkomponenten Verdampfer, Kompressor, Verflüssiger und Expansionsventil:
- Im Verdampfer nimmt das Kältemittel Umgebungswärme auf, es wird erhitzt und verdampft.
- Der Verdichter erhöht den Druck und die Temperatur des Kältemittels.
- Das Kältemittel wird zum Verflüssiger geleitet, wo es die Wärme an das Heizsystem abgibt und kondensiert.
- Durch das Expansionsventil wird das Kältemittel entspannt und kehrt zum Verdampfer zurück. Der Kreislauf beginnt von vorn.
- Heizung und Warmwasserbereitung: Die Wärmepumpe erzeugt Wärmeenergie zum Heizen und/oder zur Warmwasserbereitung. Ein Pufferspeicher kann die Wärmeenergie für die spätere Nutzung speichern.
Welche Vor- und Nachteile hat die Kombination aus Wärmepumpe und PV?
Die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik erfordert eine hohe Anfangsinvestition. Diese Investition rentiert sich auf lange Sicht, denn Sie reduzieren Ihre Betriebskosten erheblich. Zudem machen Sie sich unabhängiger von Energieversorgern und Energiepreisschwankungen.
| Vorteile von Wärmepumpe und Photovoltaik | Nachteile von Wärmepumpe und Photovoltaik |
|---|---|
| reduzierte Betriebskosten | hohe Investitionskosten für Anschaffung und Installation |
| autonome Stromerzeugung und -nutzung | hoher Bedarf an Installationsfläche |
| Unabhängigkeit von Energieversorgern | |
| keine CO₂-Emissionen | |
| staatliche Förderungen |
Welche Alternative gibt es?
Die Kombination aus Wärmepumpe mit Photovoltaik ist die beliebteste Kombination zum Heizen mit Photovoltaik. Andere Möglichkeiten sind die Kombination aus Photovoltaik mit Heizstab oder einer Infrarotheizung. Alternativ ist eine Warmwasserbereitung mit Photovoltaik möglich.
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