Norderstedt. Die Kombination verringert Heizkosten und CO2-Ausstoß. Wie das funktioniert, erklären Martin Oster und Anne Pamperin.
Eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) erzeugt in unseren Breiten am meisten Strom aus Sonnenlicht im Sommer, wenn die Tage lang sind und die Sonne hoch am Himmel steht. Eine Zeit, in der sich niemand Gedanken um das Heizen macht. Was aber ist im Winter, wenn die PV-Anlage auf dem Dach kaum Strom liefert? Kann eine Wärmepumpe, die mit der PV-Anlage kombiniert wird, die Stromlücke schließen und das Haus auf Temperatur halten?
Antworten auf diese Fragen geben Martin Oster und Anne Pamperin. Sie erklären in der Norderstedter Regionalausgabe des Hamburger Abendblatts in einer Serie, was Habeck mit dem Heizungsgesetz bezweckt und was es im Detail bedeutet. Die beiden Quickborner betreiben seit April 2020 den Youtube-Kanal „gewaltig nachhaltig“ und haben mittlerweile mehr als 70.000 Abonnenten.
Habecks Heizungsgesetz: PV-Anlage und Wärmepumpe – ein äußerst erfolgreiches Doppel
Mehr als 600 Videos haben sie bereits veröffentlicht. Darin stellen sie ihre eigene Photovoltaik-Anlage mit den dazugehörigen Komponenten (Wärmepumpe und Elektroauto) und Statistiken vor, werfen aber auch einen Blick auf andere private Energiekonzepte. Im September 2022 erschien ihr „Spiegel“-Bestseller „Photovoltaik für Einsteiger“.
Lesen Sie heute, was die beiden „Habeck-Erklärer“ zur Kombination von PV-Anlage und Wärmepumpe sagen, ein Modell, das sie selbst seit Jahren nutzen.:
PV-Anlage erzeugt im Winter nur ein Zehntel des sommerlichen Sonnenstroms
Im Winter brummt die Zentralheizung im Keller, um das Haus auf Temperatur zu halten. Denn die Menschen wollen nicht frieren. Daher gilt es, die Raumtemperaturen auf 20 Grad und mehr zu halten. Das Problem: Die Tage sind kurz.
Wenn die Sonne überhaupt einmal scheint, dann nur für wenige Stunden am Tag und nur flach über dem Horizont. In dieser Zeit haben die Solarzellen auf dem Dach wesentlich weniger als im Sommer zu tun. Im Kernwinter beträgt die aus Licht erzeugte Strommenge gerade einmal zehn Prozent der Erträge im Hochsommer.
Habecks Heizungsgesetz: Heizsaison verschiebt sich in den Frühling
Es macht also den Eindruck, als wäre die Kombination einer mit Strom betriebenen Wärmepumpen-Heizung in Verbindung mit einer PV-Anlage nicht sehr zweckdienlich. Zu weit gehen die antizyklischen Kurven von Stromerzeugung und Strombedarf offensichtlich auseinander. Doch ganz so eindeutig wie befürchtet, ist dies nicht. Denn die Temperatur folgt dem Sonnenverlauf mit einem gewissen Respektabstand.
Während die Gradzahlen im Oktober, dem drittletzten Monat des Jahres, oft noch im angenehmen zweistelligen Bereich liegen, ist der März, der dritte Monat des neuen Jahres, eher für Frost bekannt. Orientiert sich die Stromerzeugung mittels Photovoltaik also streng am Sonnenstand, erfährt die Heizsaison eine leichte Verschiebung hin in den Frühling.
Eine Überschuss-Einspeise-PV-Anlage trägt sich finanziell selbst
Und gerade in der Zeit von Februar bis April hat die Kombination von Strom- und Wärmeerzeugung ihre Stärken. Je nach Ausrichtung und Leistung der PV-Module kann schon ab Mitte Februar ein gewichtiger Teil der Wärmeenergie selbst produziert werden. Wer auch sein Brauchwasser elektrisch erhitzt, der kann dies über drei Viertel des Jahres mit dem selbst erzeugten Strom tun. So ist es möglich, ein Viertel bis ein Drittel der benötigten Energie zur Wärmeerzeugung selbst zu generieren.
Eine Überschuss-Einspeise-PV-Anlage trägt sich finanziell selbst durch den Eigenverbrauch im Haus und die Einspeisevergütung. Der für Heizzwecke verbrauchte Eigenstrom kann also in der Wirtschaftlichkeitsberechnung der Wärmepumpe zugeschrieben werden. Somit stehen den höheren Investitionskosten gegenüber einer weiteren Nutzung fossiler Energieträger deutlich geringere Betriebskosten mit der Wärmepumpe gegenüber.
Habecks Heizungsgesetz: 120 Quadratmeter und nur 1300 Euro Heizkosten
Ein weiterer Einspareffekt gegenüber Gas: Die Grundgebühr für die Gaslieferung und die Schornsteinfegergebühr werden eingespart. Hier kommen schnell 200 Euro pro Jahr zusammen. In unserem eigenen Praxis-Beispiel haben wir mit einer 7 kW-Wärmepumpe einen unsanierten Bungalow aus 1983 mit 120 m² beheizt. Der Jahresverbrauch der Wärmepumpe liegt bei 4.800 kWh. Davon haben wir 1.250 kWh aus der eigenen 20 kWp-PV-Anlage generiert.
Hierbei handelt es sich nicht um den rein physikalischen, tatsächlichen Verbrauch der Stromflüsse. So betrachtet ,hätte die Wärmepumpe deutlich mehr PV-Strom verbraucht, da sie vorzugsweise am Tag läuft, wenn die Außentemperatur höher ist und die PV-Anlage Strom produziert. Der hier angegebene Wert setzt sich aus den Überschüssen zusammen, die die PV-Anlage über den normalen Hausverbrauch hinaus produziert hat. Die Wärmepumpe wird in diesem Rechenbeispiel also als zusätzlicher Verbraucher gewertet. Bei einem Strompreis von 35 Cent haben wir Heizkosten von rund 1.300 Euro pro Jahr.
15.000 Euro Fördergeld für die Wärmepumpe in eine PV-Anlage stecken
Wer sich für den Umstieg von fossiler Verbrennung hin zur Wärmepumpe entscheidet, der muss zunächst finanziell komplett in Vorleistung gegenüber dem Installateur treten. „Schnellentschlossene“ erhalten laut Bundeswirtschafts- und Klimaschutzminister Robert Habeck bei Beauftragung einer regenerativen Heizlösung bis 2028 eine Förderung von mindestens 50 Prozent der kompletten Kosten. Da diese auf eine Investitionssumme von 30.000 Euro gedeckelt sind, winkt hier eine Rückzahlung von 15.000 Euro aus dem Fördertopf der Bundesanstalt für Ausfuhrkontrolle (BAFA).
Mit dieser Summe lässt sich schon eine Photovoltaikanlage von 10 kWp (50 m² Dachfläche) installieren. Auf Grund dieser Förderung ist es also sinnvoll, zunächst in eine Wärmepumpe zu investieren und die Förderrückzahlung dann in eine Photovoltaikanlage zu stecken. Viele Solaranlagen werden heute mit einem Stromspeicher verbaut.
Wärmepumpe und PV-Anlage – eine lohnende Investition in die Zukunft
Das Motiv ist häufig der Wunsch nach einer größeren Unabhängigkeit vom Stromanbieter. Finanziell sollte eine Batterie immer genau durchgerechnet werden. Gerade mit einer Wärmepumpe als konkurrierender Stromabnehmer bleibt für den Speicher im Winter oft wenig Strom übrig, so dass dessen Kapazität nicht oder nur wenig genutzt werden kann.
Der Eindruck täuscht also, dass Wärmepumpe und Photovoltaikanlage nicht zusammenarbeiten können. Über die Laufzeit beider Komponenten gerechnet, lohnt sich die Investition in diese zukunftsweisende Technik im ökonomischen Sinne. Viel mehr aber noch beim Blick auf die Ökologie.
Habecks Heizungsgesetz: PV-Anlage und Wärmepumpe – ein äußerst erfolgreiches Doppel
Erdgas wird nicht nur in der Heizung verbrannt, sondern in unterschiedlichen Verfahren auch aus der Erde gefördert und zum Endverbraucher transportiert. Dabei wird durch undichte Stellen (Leckagen) immer wieder Methan freigesetzt, das in der Atmosphäre eine 25-mal stärkere Treibhausgaswirkung entfaltet als Kohlendioxid (CO2).
Unter diesem Aspekt spart ein durchschnittlicher Haushalt beim Umstieg auf die regenerative Technik rund 10 Tonnen CO2 pro Jahr ein. Die Tendenz steigt - je mehr Strom aus Sonne und Wind anstatt aus Kohle und Gas produziert wird.