Lösungen aus dem Bereich der Erneuerbaren Energien erfreuen sich stetig wachsender Beliebtheit. Immer mehr Privatpersonen installieren Photovoltaik-Anlagen, Wärmepumpen, Batteriespeicher und ähnliche Technik. Nicht immer ist das Ergebnis jedoch wie gewünscht, und oftmals ist dies auf Planungsfehler zurückzuführen. Im Folgenden geht es deshalb um häufige Fehler, die bei der praktischen Umsetzung solcher Systeme immer wieder passieren.
Warum bietet sich die Verbindung von Wärmepumpe, PV-Anlage und Stromspeicher an?
Viele Interessierte steigen mit einem einzelnen System in die Welt der Erneuerbaren Energien ein. Dies ergibt aufgrund der Investitionskosten und der getrennten Lösungen durchaus Sinn. Ob zuerst eine PV-Anlage oder eine Wärmepumpe installiert wird, ist dabei im Prinzip unerheblich. Wichtig ist, dass bei der Installation mehrerer Systeme darauf geachtet wird, dass sie kompatibel sind und ihre Dimensionierungen zueinander passen.
Die einzelnen Komponenten ergänzen sich wie folgt:
- Wärmepumpe + PV-Anlage: Wärmepumpen erzeugen aus einer Kilowattstunde Strom ein Mehrfaches an Wärme, benötigen aber dennoch eine Menge Elektrizität. Eine Photovoltaik-Anlage ist daher der ideale Partner, da durch sie eigener Strom zur Verfügung steht. Viele Haushalte mit Wärmepumpe rüsten deshalb eine PV-Anlage nach.
- PV-Anlage + Wärmepumpe: Umgekehrt gilt dasselbe. Wer bereits eine Photovoltaik-Anlage besitzt und den eigenen Strom sinnvoller nutzen möchte, findet in einer Wärmepumpe die optimale Lösung.
- Stromspeicher: Er hält aktuell immer häufiger Einzug in Privatgebäuden. Er nimmt überschüssige Elektrizität der PV-Anlage auf und stellt sie in den Abend- und Nachtstunden zur Verfügung. Bei sonnenarmen Phasen kann er je nach Größe und Verbrauch zumindest kurzzeitig überbrücken. So erhöht er den Grad der Eigennutzung und damit die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage.
Für einen Stromspeicher sprechen vor allem drei Entwicklungen: die sinkende Einspeisevergütung, steigende Strompreise und alte PV-Anlagen, die nach 20 Jahren aus der EEG-Förderung herausfallen und somit keine attraktive Einspeisevergütung mehr erhalten.
Gerade die Kombination aus Photovoltaik-Anlage, Wärmepumpe und Stromspeicher ergibt Sinn, denn so steht möglichst oft eigener, günstiger Strom für die Wärmepumpe zur Verfügung. Das kann die Kosten für Heizung und Elektrizität im Haushalt deutlich reduzieren.
Was sind typische Fehler bei der Kombination von Wärmepumpe, Photovoltaik-Anlage und Stromspeicher?
Fehler 1: Ein zu großer Stromspeicher
Im ersten Moment hört sich ein großer Speicher gut an. Außerdem erstellen viele Anbieter mit steigender Kapazität bessere Angebote, auf eine Kilowattstunde Kapazität gerechnet. Die Wahrheit ist jedoch:- Im Sommer steht meist zu viel Solarstrom zur Verfügung, den auch der größte Speicher nicht bis in den Winter speichern kann.
- Im Winter sind Stromspeicher dann oft nur wenig ausgelastet, da kaum ausreichend Solarstrom zur Verfügung steht, um den laufenden Bedarf zu decken. Gerade dann hat die Wärmepumpe aber ihren höchsten Verbrauch.
Fehler 2: Die Leistungsaufnahme der Wärmepumpe wird nicht beachtet
Ähnlich sieht die Situation bei der Wärmepumpe aus. Entscheidend ist die elektrische Leistungsaufnahme, die oftmals zu wenig Beachtung erhält. Moderne Wärmepumpen mit Inverter-Technik passen ihre Leistung zwar stufenlos an den Wärmebedarf an. Wie hoch die Leistungsaufnahme im Betrieb ausfällt, hängt aber stark von der Gerätegröße ab.
| Kriterium | Passend dimensionierte, kleinere Wärmepumpe | Überdimensionierte, größere Wärmepumpe |
|---|---|---|
| Leistungsaufnahme | teils unter 1 kW im Betrieb | Spitzenlast von 7,2 kW und mehr |
| Betriebsverhalten | läuft gleichmäßig über längere Zeiträume mit geringer Leistung | hohe Leistungsspitzen und häufiges Takten, also viele kurze Ein- und Ausschaltvorgänge |
| Effizienz und Verschleiß | gut, da gleichmäßiger Betrieb | geringer, da häufiges Takten Effizienz und Lebensdauer mindert |
| Anschaffungskosten | geringer | höher |
Die gleichmäßig niedrige Leistungsaufnahme einer passend dimensionierten Wärmepumpe lässt sich deutlich häufiger mit eigenem Solarstrom decken. Bei einer überdimensionierten Anlage reicht die PV-Leistung dagegen oft nicht aus, um die Leistungsspitzen abzudecken. Dann arbeitet die Wärmepumpe, die zudem in der Anschaffung mehr kostet, mit dem teuren Strom des Netzversorgers.
Fehler 3: Schnittstellen und Steuerung werden vernachlässigt
Wichtig ist es auch, auf Schnittstellen beziehungsweise Möglichkeiten zur Steuerung zu achten.
| Kriterium | SG-Ready | Home-Energy-Management-System (HEMS) |
|---|---|---|
| Verbreitung | weit verbreiteter Standard bei vielen Wärmepumpen; das Signal liefern meist PV-Wechselrichter oder Energiemanager | zunehmend verbreitet |
| Funktionsweise | zwei potenzialfreie Schaltkontakte, über die vier Betriebszustände vorgegeben werden, z. B. Normalbetrieb oder verstärkter Betrieb bei Solarstromüberschuss | misst, wie viel Strom aktuell zur Verfügung steht, und steuert die Wärmepumpe bedarfsgerecht, z. B. über digitale Schnittstellen wie EEBus oder Modbus |
| Steuerung | sehr rudimentär | genauer, mit viel mehr Spielraum |
| Nutzung des Solarstroms | einfach | noch effizienter |
| Kosten | günstiger | teurer |
Wichtig: Seit 2024 gilt § 14a des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG). Neu installierte Wärmepumpen und Wallboxen mit mehr als 4,2 kW Leistung müssen netzseitig steuerbar sein. Der Netzbetreiber darf ihre Leistung bei Netzengpässen vorübergehend drosseln, im Gegenzug gibt es reduzierte Netzentgelte. Auch dies sollte bei der Auswahl der Schnittstellen und des Energiemanagements berücksichtigt werden.
Welche Kapazität sollte ein Stromspeicher in Verbindung mit einer Wärmepumpe haben?
Die Kapazität des Stromspeichers ist bei der Anschaffung solcher Technik der entscheidende Punkt. Dabei gilt, dass größer nicht automatisch besser ist. Ebenso sind gängige Faustregeln wie „1 kWh Speicherkapazität pro kWp PV-Leistung“ oder „1 bis 1,5 kWh pro 1.000 kWh Jahresverbrauch“ nur ein grober Anhaltspunkt, da sie die individuellen Gegebenheiten ignorieren. Für eine individuelle Kalkulation der Speicherkapazität sollten folgende Faktoren berücksichtigt werden:- der verfügbare PV-Überschuss
- der eigene Stromverbrauch und dessen Verteilung über das Jahr
- die Leistung der PV-Anlage
Bei Haushalten mit Wärmepumpe ist zu beachten, dass ein großer Teil des Mehrverbrauchs im Winter anfällt, wenn kaum PV-Überschuss zum Laden des Speichers vorhanden ist. Ein höherer Jahresverbrauch rechtfertigt daher nicht automatisch einen proportional größeren Speicher.
Als Orientierung können folgende Werte dienen:
| Haushalt | Jahresverbrauch | PV-Leistung | Empfohlene Speichergröße |
|---|---|---|---|
| mit Wärmepumpe | ca. 6.000 kWh | 8–10 kWp | maximal 10 kWh |
| mit Wärmepumpe | ca. 9.000 kWh | 8–10 kWp | bis zu 15 kWh |
| mit Wärmepumpe und E-Auto (Wallbox) | über 10.000 kWh | mindestens 15 kWp | 15–20 kWh |
Kommen zur Wärmepumpe weitere Großverbraucher hinzu, dann sollten PV-Anlage und Stromspeicher entsprechend dimensioniert sein. In erster Linie sind dies Elektrofahrzeuge, die an der eigenen Wallbox laden. In einem solchen Szenario kann ein Stromspeicher mit 15 bis 20 kWh Kapazität sinnvoll sein. Idealerweise wird das Elektrofahrzeug jedoch tagsüber direkt mit PV-Überschuss geladen. Das Laden aus dem Hausspeicher ist weniger effizient, da die Autobatterie selbst bereits ein großer Speicher ist.
Was gibt es bei der nachträglichen Installation eines Stromspeichers zu beachten?
Wer sich dafür entscheidet, einen Stromspeicher nachzurüsten, der erfährt in der Beratung häufig einen Fokus auf die Speicherkapazität. Dabei sind gerade bei der Kombination mit einer Wärmepumpe andere Faktoren wichtig.
Lade- und Entladeleistung
Bei der Kombination mit einer Wärmepumpe ist vor allem die Entladeleistung interessant. Sie ist wichtig, um zu gewährleisten, dass die Verbraucher im Haushalt den gespeicherten Strom auch wirklich nutzen können. Die Entladeleistung muss mindestens der Leistungsaufnahme der Wärmepumpe zuzüglich eines Puffers für den sonstigen Verbrauch des Haushalts entsprechen.
Beispiel: Hat die Wärmepumpe eine Leistungsaufnahme von 3 kW, dann ist ein Stromspeicher mit 5 kW Entladeleistung sinnvoll.
AC- oder DC-Speicher?
Bei der Nachrüstung steht zudem die Entscheidung zwischen AC- und DC-Speichersystem an.
| Kriterium | AC-Speicher | DC-Speicher |
|---|---|---|
| Einsatz bei Nachrüstung | in vielen Fällen die Regel | möglich, aber aufwendiger |
| Umsetzung | einfacher, da unabhängig vom vorhandenen PV-Wechselrichter | Kompatibilität mit dem vorhandenen Wechselrichter muss unbedingt geprüft werden; oft ist ein Hybrid-Wechselrichter nötig |
| Effizienz | geringer, da durch die zusätzliche Umwandlung einige Prozent Energie verloren gehen | höher |
Fazit: Ein gutes System entsteht durch Planung, nicht durch Größe
Wärmepumpe, Photovoltaik-Anlage und Stromspeicher ergänzen sich ideal, wenn sie als Gesamtsystem geplant werden. Der eigene Solarstrom senkt die Betriebskosten der Wärmepumpe, und der Speicher sorgt dafür, dass dieser Strom auch abends und nachts genutzt werden kann. Ob das in der Praxis gelingt, hängt jedoch weniger von möglichst großen Leistungs- und Kapazitätswerten ab als davon, dass die einzelnen Komponenten zueinander und zum tatsächlichen Verbrauch des Haushalts passen.
Ein überdimensionierter Speicher bleibt im Winter weitgehend ungenutzt, eine zu große Wärmepumpe verursacht Lastspitzen und taktet häufig, und eine zu knapp bemessene Entladeleistung verhindert, dass der gespeicherte Strom überhaupt bei der Wärmepumpe ankommt. Ebenso wichtig ist eine durchdachte Steuerung: Während SG-Ready eine einfache und günstige Lösung darstellt, holt ein Energiemanagementsystem deutlich mehr aus dem eigenen Solarstrom heraus. Seit Einführung des § 14a EnWG sollte zudem von Anfang an die netzseitige Steuerbarkeit mitgedacht werden.
Wer Angebote vergleicht, sollte sich daher nicht von günstigen Preisen pro Kilowattstunde Speicherkapazität leiten lassen, sondern gezielt nachfragen: Wie wurde die Speichergröße berechnet? Welche Entladeleistung bietet der Speicher? Passt die Leistungsaufnahme der Wärmepumpe zur PV-Anlage? Und wie werden die Komponenten miteinander vernetzt? Ein seriöser Fachbetrieb kann diese Fragen anhand des individuellen Verbrauchsprofils beantworten. So entsteht ein System, das nicht nur auf dem Papier überzeugt, sondern sich auch im Alltag wirtschaftlich auszahlen kann.
