Grundsätzlich ist eine Wärmepumpe ein Gerät, das Wärmeenergie von einem Ort (meistens einer kälteren Quelle) zu einem anderen (normalerweise einem wärmeren Ziel) transportiert. Der Grundgedanke ist, dass die Wärmepumpe die Energie aus der Umgebung (Luft, Erde oder Wasser) nutzt und diese auf ein höheres Temperaturniveau bringt, um sie für Heiz- oder Kühlzwecke einsetzen zu können. Dabei gibt es verschiedene Arten von Wärmepumpen, abhängig von der Wärmequelle und dem Medium, das zur Verteilung der Wärme genutzt wird:
- Luft-Luft-Wärmepumpen: Nutzen die Außenluft als Wärmequelle und verteilen die Wärme über Luft im Innenraum.
- Luft-Wasser-Wärmepumpen: Nutzen die Außenluft als Wärmequelle und verteilen die Wärme über ein Wassersystem (z.B. Heizkörper oder Fußbodenheizung).
- Wasser-Wasser-Wärmepumpen: Nutzen Grundwasser oder Oberflächenwasser als Wärmequelle und verteilen die Wärme über ein Wassersystem.
- Sole-Wasser-Wärmepumpen: Nutzen die Wärme aus dem Erdreich (Geothermie) über ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel (Sole) und verteilen die Wärme über ein Wassersystem.
In der Regel werden alle modernen Wärmepumpen über Strom betrieben. Das bedeutet zwar, dass der Strombedarf deutlich steigt, Nutzer*innen jedoch auf keine fossilen Brennstoffe mehr angewiesen sind. Zudem haben sie einen sehr hohen Wirkungsgrad, da Sie mehr Energie produzieren können, als sie verbrauchen: Für jede kWh Strom liefern sie 3 kWh Wärmeenergie.
Die Grundidee hinter einer Solaranlage (auch Photovoltaikanlage) ist die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Dazu absorbieren die Solarzellen der Solarmodule Sonnenlicht. Dies regt die vorhandenen Elektronen in den Solarzellen an, sich zu bewegen, wodurch Gleichstrom erzeugt wird. Der entstandene Gleichstrom wird von den Solarzellen zum Wechselrichter geleitet und dort in Wechselstrom umgewandelt, der schließlich als Strom im Haushalt genutzt werden kann. Entweder wird er direkt verwendet, um elektrische Geräte, Lichter etc. zu betreiben, oder die überschüssige Energie wird in einem Stromspeicher zur späteren Nutzung gespeichert oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Die uns geläufige Solaranlage ist nicht zu verwechseln mit einer Solarthermieanlage. Sie wandelt Sonnenlicht in Wärmeenergie um, die zum Heizen oder für Warmwasser genutzt wird.
Durch den Einsatz einer Solaranlage, insbesondere als Komplettsystem mit Batteriespeicher, können Nutzer*innen also deutlich nachhaltiger, unabhängiger und preisgünstiger Strom produzieren und nutzen. Und an dieser Stelle kommt die Wärmepumpe wieder ins Spiel.
Denn dank der selbstständigen Stromerzeugung ist das Zusammenspiel von Wärmepumpe und Solaranlage enorm effizient, nachhaltig, preiswert und steigert die Unabhängigkeit von Stromanbietern, Preisschwankungen sowie fossilen Brennstoffen. Daher ist dies eine der zukunftsweisenden Lösungen zur Erzeugung von Wärmeenergie, die sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile bietet: Sie ermöglicht eine weitgehend autarke Energieversorgung und leistet einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung von CO2-Emissionen und zum Schutz des Klimas.
Wie Wärmepumpen und Solaranlagen an sich funktionieren und welche Vorteile es hat, beide Systeme zu kombinieren, haben wir nun erläutert. In Kürze zusammengefasst bedeutet das folgendes:
Die PV-Anlage erzeugt Strom, der von der Wärmepumpe genutzt wird. Mit einem Batteriespeicher kann die tagsüber produzierte Energie auch die Wärmepumpe auch nachts betreiben.
Die Vorteile:
- Erhöhung der Energieeffizienz und Reduktion von Kosten
- Reduktion der CO2-Emissionen und Beitrag zum Klimaschutz
- Unabhängigkeit von Energiepreisschwankungen, Strombetreibern und fossilen Brennstoffen
- Eigene Energienutzung optimieren und von zusätzlicher Einspeisevergütung profitieren
Vor dem Umstieg auf Wärmepumpe und Solarenergie gibt es jedoch einiges zu beachten. Während bei Neubauten oder Komplettsanierungen die Rahmenbedingungen und Dimensionen der Systeme direkt bei der Planungs- und Bauphase berücksichtigt werden können, gestaltet sich dies bei bestehenden Bauten häufig als komplizierter. Außerdem kann ein Wechsel von beispielsweise einer Gasheizung auf Wärmepumpe sehr kostspielig und aufwendig sein. Idealerweise sollten Solaranlage und Wärmepumpe in der Dimensionierung und Leistung aufeinander abgestimmt sein, damit am Ende auch genügend Energie produziert wird, um das Heizsystem zu betreiben.
Alles in allem ist die Kombination von Wärmepumpe und Solaranlage sehr sinnvoll, durchaus profitabel und zukunftsträchtig. Es gibt jedoch auch einige Dinge zu beachten und Fälle, in denen ein Umstieg noch nicht praktikabel ist und Herausforderungen mit sich bringt. Daher ist es immer wichtig, sich von Experten auf den entsprechenden Gebieten beraten und die Systeme von ihnen fachgerecht installieren zu lassen.
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