Wärmepumpe mit Solarthermie: Vor- und Nachteile & Kosten

Die Kombination von Wärmepumpe und Solarthermie bietet eine vielversprechende Möglichkeit zur Senkung der Heizkosten. Doch wie genau funktioniert dieses Zusammenspiel, welche Vorteile bringt es, und wann lohnt sich diese Investition? In diesem Artikel erfahren Sie, wie sinnvoll diese Kombination ist und wie Sie davon profitieren können.

Wie sinnvoll ist die Kombination einer Wärmepumpe und Solarthermie? 

Die Kombination aus Wärmepumpe und Solarthermie ist sinnvoll, wenn eine hohe Effizienz bei der Energieversorgung gewünscht wird. Dafür müssen die vorhandenen Bedingungen, wie Dachfläche und Wärmebedarf, die Nutzung von Solarthermie begünstigen. Besonders in Gebäuden mit einem hohen Warmwasserbedarf oder bei Sanierungen kann diese Kombination erheblich zur Reduzierung der Betriebskosten beitragen.

Eine Kombination von Wärmepumpe plus Solarthermie bietet zahlreiche Vorteile, darunter eine hohe Energieeffizienz, niedrigere Betriebskosten und Umweltfreundlichkeit. Allerdings gibt es auch Nachteile, wie die hohen Investitionskosten und der Platzbedarf für die Solarthermieanlage.

Welche Wärmepumpen können mit Solarthermie kombiniert werden? 

Grundsätzlich können alle Wärmepumpentypen mit Solarthermie kombiniert werden, da die Technik der Wärmeerzeugung durch Solarthermie unabhängig von der Art der Wärmepumpe funktioniert. Die Eignung und der Nutzen hängen jedoch von den spezifischen Gegebenheiten und Anforderungen des Gebäudes ab.

• Luft-Wasser-Wärmepumpen sind sehr gut für die Kombination mit Solarthermie geeignet. Die Wärmepumpe kann durch die Unterstützung der Solarthermie entlastet werden, insbesondere bei der Warmwasserbereitung in der Übergangszeit und im Sommer. Dadurch sinken die Betriebsstunden der Wärmepumpe, und die Effizienz der Gesamtanlage steigt. 
• Sole-Wasser-Wärmepumpen sind gut für die Kombination mit Solarthermie geeignet. Sie führt zu einer Reduktion der Betriebsstunden und einer längeren Lebensdauer der gesamten Anlage. 
• Wasser-Wasser-Wärmepumpen eignen sich ebenfalls gut für die Kombination mit Solarthermie. Die Wärmepumpe bietet bereits eine sehr hohe Effizienz durch konstante Grundwassertemperaturen. Durch die Solarthermie kann die Wärmepumpe im Sommer abgeschaltet werden, was die Lebensdauer verlängert.
• Luft-Luft-Wärmepumpen sind nicht für die Kombination mit Solarthermie geeignet, da sie Häuser über die Erwärmung von Luft heizen. Sie besitzen keine Wasserführung und können daher nicht direkt von der Solarthermie profitieren. In diesem Fall lohnt sich eher eine Warmwasser-Wärmepumpe mit Solarthermie zur Warmwasserbereitung.

Was kostet so eine Kombination? 

Die Kosten für eine Solar-Wärmepumpe betragen 20.000 bis 40.000 €. Die Kosten für eine Solarthermieanlage zur Warmwasserbereitung betragen etwa 5.000 €. Für eine Anlage zur Heizungsunterstützung fallen etwa 10.000 € an. Die Gesamtkosten einer Wärmepumpe liegen zwischen 15.000 und 30.000 €.

Lohnt es sich? Wie viel kann ich sparen? 

Eine Wärmepumpe mit Solarthermie lohnt sich lediglich bei sehr hohen Warmwasserbedarfen, wie in Mehrfamilienhäusern. Nur dann gleichen die höheren Anschaffungskosten die Einsparungen durch geringere Stromkosten oft aus. Bei normalen Einfamilienhäusern sparen Sie trotz Solarthermie nicht an Stromkosten. Das belegen wir mit folgendem Beispiel: 

Lohnt sich eine Wärmepumpe mit Solar im Altbau?

Die Kombination lohnt sich, wenn der Altbau gut gedämmt ist, ein hoher Warmwasserbedarf besteht und das Heizsystem mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeitet. Bei schlecht gedämmten Gebäuden, ungeeigneten Dachflächen oder geringem Wärmebedarf übersteigen die Kosten meist den Nutzen. In solchen Fällen sind andere Heizsysteme oft wirtschaftlicher.

Welche Förderungen gibt es?

Die Kombination aus Wärmepumpe und Solarthermie wird unter bestimmten Voraussetzungen gefördert, allerdings mit Einschränkungen. Die Wärmepumpe kann über den KfW-Zuschuss 458 gefördert werden, wenn ein Heizungstausch erfolgt. Die Solarthermie wird nur im Rahmen von energetischen Sanierungsmaßnahmen mit dem KfW-Kredit 261 unterstützt. 

Wie funktioniert eine Solar-Wärmepumpe?

Eine Wärmepumpe mit Solarthermie nutzt zwei Technologien zur Wärmeerzeugung. Die Wärmepumpe gewinnt Energie aus der Umgebung (Luft, Erde oder Wasser) und wandelt sie mithilfe eines Kältemittelkreislaufs in Wärme um. Diese wird zum Heizen und zur Warmwasserbereitung genutzt. Die Solarthermie ergänzt dieses System, indem sie Sonnenenergie zur Aufbereitung von Brauchwasser nutzt. Dadurch wird die Wärmepumpe entlastet und der Energieverbrauch reduziert.

Die Solarthermie kann entweder direkt oder indirekt in eine Wärmepumpenanlage eingebunden werden.

• Direkte Einbindung: Bei der direkten Einbindung wird die Solarthermieanlage direkt mit der Wärmepumpe verbunden. Das Wärmeträgerfluid aus den Solarkollektoren wird über einen zusätzlichen Wärmetauscher an die Wärmepumpe geleitet. Durch diesen Prozess kann die Wärmepumpe die von der Solarthermieanlage erzeugte Wärme effizient nutzen, um das Temperaturniveau des Heizungswassers oder des Warmwassers zu erhöhen.
• Indirekte Einbindung: Bei der indirekten Einbindung wird die Wärme der Solarthermieanlage über einen Wärmetauscher an einen Pufferspeicher oder Warmwasserspeicher abgegeben. Die Wärmepumpe ist an den Speicher angeschlossen und nutzt die gespeicherte Wärme, um das Temperaturniveau des Heizungswassers oder des Warmwassers zu erhöhen. Meistens jedoch nutzt die Wärmepumpe die gespeicherte Wärme nur zur Warmwasserbereitung.

Der Unterschied zwischen der Temperatur einer Energiequelle und des Heizungswassers ist entscheidend für die Effizienz einer Heizungsanlage. Eine geringere Temperaturschwankung bedeutet weniger Energieverbrauch und niedrigere Heizkosten. Experten schätzen, dass eine Verringerung der Temperaturabweichung um 1 °C die Leistungszahl (auch COP-Wert) eines Wärmepumpen-Heizsystems um 2,5 Prozent verbessert.

Welche Möglichkeiten für eine Wärmepumpe plus thermischer Solaranlage gibt es?

Die Kombination von Wärmepumpe und Solarthermie bietet verschiedene Ansätze. Die meistgenutzten Möglichkeiten umfassen die Heizungsunterstützung, die Warmwasserbereitung und die Betriebsoptimierung der Wärmepumpe.

Warmwasserbereitung

Solarthermie eignet sich hervorragend für die Warmwasserbereitung. Mit einem separaten Warmwasserspeicher kann die Solarthermie das benötigte Warmwasser direkt erhitzen. Im Sommer übernehmen die Solarkollektoren oft die gesamte Warmwasserbereitung. Dadurch kann die Wärmepumpe ausgeschaltet werden. Das senkt nicht nur die Stromkosten, sondern entlastet und verlängert die Lebensdauer der Wärmepumpe. 

Diese Lösung lohnt sich besonders, wenn in Ihrem Haushalt ein hoher Warmwasserbedarf besteht, zum Beispiel bei größeren Familien oder in Mehrfamilienhäusern.

Heizungsunterstützung

Die Solarthermie kann die Wärmepumpe bei der Beheizung von Räumen effektiv entlasten. Die durch Solarthermie erzeugte Wärme wird in einem Pufferspeicher gespeichert und für die Raumheizung genutzt. In der Übergangszeit, wenn der Heizbedarf moderat ist, kann die Solarthermie oft einen großen Teil der Wärme liefern. Dadurch verringert sich der Stromverbrauch Ihrer Wärmepumpe deutlich. Dies reduziert nicht nur die Betriebskosten, sondern verlängert auch die Lebensdauer der Anlage. Besonders bei Flächenheizungen wie Fußboden- oder Wandheizungen ist diese Kombination sinnvoll, da diese mit niedrigeren Vorlauftemperaturen arbeiten und die Solarwärme effizient nutzen können.

Betriebsoptimierung der Wärmepumpe

Die Kombination von Solarthermie und Wärmepumpe optimiert den Betrieb Ihrer Heizungsanlage. Eine intelligente Steuerung sorgt dafür, dass die Solarthermie immer dann Vorrang hat, wenn ausreichend Wärme durch Sonneneinstrahlung zur Verfügung steht. Ihre Wärmepumpe schaltet sich nur bei Bedarf zu. 

Darüber hinaus kann die Solarthermie dem Kältemittelkreislauf vorgeschaltet werden und die Quelltemperatur erhöhen. Die Wärmepumpe arbeitet effizienter, weil sie weniger Strom verbrauchen muss, damit sie die gewünschte Vorlauftemperatur erreicht. 

Regeneration des Erdreichs

Bei Sole-Wasser-Wärmepumpen kann die Solarthermie zur Regeneration der Erdwärmesonden und Flächenkollektoren beitragen. Überschüssige Wärme aus der Solarthermie wird in die Erde zurückgeführt, wodurch die Temperatur im Erdreich stabil bleibt. Dies erhöht langfristig die Effizienz der Wärmepumpe.

Kann ich Solarthermie ergänzend zur Wärmepumpe nachrüsten?

In den meisten Fällen ist eine Nachrüstung einer thermischen Solaranlage ergänzend zu einer bestehenden Wärmepumpe möglich. Dabei wird die Solarthermieanlage entweder in das Heizsystem integriert oder ausschließlich für die Warmwasserbereitung genutzt. Dafür müssen die vorhandenen Bedingungen, wie Dachfläche und Südausrichtung, die Nutzung von Solarthermie begünstigen.

Die Nachrüstung sollte immer von einem Fachbetrieb geplant und durchgeführt werden. Damit gewährleisten Sie eine optimale Abstimmung der Systeme.

Alternative: Wärmepumpe mit Photovoltaik nutzen

Photovoltaik ist eine Alternative zur Solarthermie. Sie nutzt die Sonnenenergie zur Strom- statt zur Wärmeerzeugung. Wenn Sie die Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren, kann die Photovoltaikanlage bis zu 60% des Stromverbrauchs decken. Das senkt die Betriebskosten erheblich und steigert die Effizienz der Wärmepumpenheizung.

Eine weitere Option sind PVT-Module (Photovoltaik-Thermie-Module), die die Strom- und Wärmegewinnung kombinieren. Diese Module erzeugen gleichzeitig Strom für die Wärmepumpe und Wärme für die Warmwasserbereitung oder Heizungsunterstützung. Sie bieten eine platzsparende Lösung, die beide Technologien vereint und so den Ertrag maximiert.

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