Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) liefern in den Mittagsstunden häufig mehr Strom, als im Haushalt oder Betrieb gerade verbraucht wird. Besonders in den Sommermonaten führt das zu einem erheblichen Anteil an PV-Überschussstrom, der ohne passende Nutzung ungenutzt ins Stromnetz eingespeist wird – häufig zu sinkenden Vergütungssätzen. Eine intelligente Möglichkeit, diese Energie effizient einzusetzen, ist die Kopplung mit einer Wärmepumpe. Richtig integriert, kann der PV-Überschuss nicht nur die Stromrechnung senken, sondern auch das Heizungssystem entlasten und den Autarkiegrad steigern.
Warum Wärmepumpen und PV ideal zusammenpassen
Wärmepumpen benötigen elektrische Energie, um Umgebungswärme aus Luft, Erdreich oder Wasser nutzbar zu machen. Der Verbrauch ist zwar im Vergleich zu klassischen Heizsystemen deutlich effizienter, dennoch bleibt der Strombedarf konstant hoch – insbesondere in der Heizperiode.
Eine Photovoltaikanlage produziert tagsüber Strom, vor allem in den hellen Monaten über Mittag – genau dann, wenn der Heizbedarf oft gering ist. Wird dieser Strom gezielt genutzt, etwa indem die Wärmepumpe Warmwasser bereitet oder Pufferspeicher lädt, lässt sich der Überschussstrom sinnvoll einsetzen.
Technische Voraussetzungen für die PV-Überschussnutzung
Damit der PV-Überschuss nicht ins Netz eingespeist, sondern zur Wärmeerzeugung genutzt wird, müssen Wärmepumpe und PV-Anlage miteinander kommunizieren können. Hierfür sind mehrere Bestandteile notwendig:
- PV-Anlage mit Energiezähler: Erfasst die aktuelle Einspeisung und den Verbrauch im Haus.
- Wärmepumpe mit regelbarer Steuerung: Muss externe Steuerimpulse verarbeiten können, etwa über eine SG-Ready-Schnittstelle oder ein Energiemanagementsystem.
- Energiemanagementsystem: Eine zentrale Steuerungseinheit steuert die Nutzung des Überschussstroms und priorisiert den Eigenverbrauch.
- Wärmespeicher: Ermöglicht die Zwischenspeicherung von Wärme für die Abend- und Nachtstunden.
Moderne Systeme lassen sich oft per App steuern oder in bestehende Smart-Home-Lösungen integrieren. Die Investition in ein solches System kann sich langfristig auszahlen.
SG Ready: Die Schnittstelle für intelligente Wärmepumpen
Die „Smart Grid Ready“-Schnittstelle, kurz SG Ready, erleichtert die Kommunikation zwischen PV-Anlage und Wärmepumpe. Sie kennzeichnet Geräte, die Befehle zur Leistungsanpassung entgegennehmen können – beispielsweise wenn besonders viel PV-Strom zur Verfügung steht.
Eine Liste SG Ready-zertifizierter Wärmepumpen stellt der Bundesverband Wärmepumpe (BWP) bereit.
Steuerung per Energiemanagementsystem
Das Energiemanagementsystem (EMS) überwacht den Stromfluss am Hausanschluss und erkennt, wann ein PV-Überschuss entsteht. Statt diesen automatisch einzuspeisen, aktiviert das EMS gezielt Verbraucher wie die Wärmepumpe.
Typische Strategien im EMS:
- Ladepriorität: Zuerst Verbraucher bedienen, danach Batteriespeicher laden, zuletzt einspeisen.
- Wärmepumpen-Booster: In PV-starken Zeiten wird die Solltemperatur im Warmwasserspeicher erhöht.
- Lastgangoptimierung: Laufzeiten der Wärmepumpe werden bevorzugt in Sonnenstunden verlegt.
Geeignete Systeme sind etwa my-PV Power Meter, Fronius Ohmpilot oder der SMA Sunny Home Manager.
Saisonale Herausforderungen beachten
Der Heizbedarf ist im Winter hoch, während die PV-Leistung sinkt. Trotzdem ergeben sich Vorteile:
- Warmwasserbereitung: Auch im Sommer wichtig und gut mit PV-Überschuss deckbar.
- Wärmespeicherung: Überschüssige Wärme kann für später gespeichert werden.
- Netzunabhängigkeit in Übergangszeiten: Frühling und Herbst bieten oft genügend PV-Strom für Heizzwecke.
Ein Batteriespeicher kann ergänzend helfen, den PV-Strom abends und nachts nutzbar zu machen.
Finanzielle Vorteile und Fördermöglichkeiten
Selbst verbrauchter Strom spart bares Geld: Während Einspeisung aktuell mit ca. 8–9 Cent/kWh vergütet wird, kostet Netzstrom oft über 30 Cent/kWh (Stand: 2024).
Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) zeigt, dass Kombinationen aus PV, Wärmepumpe und Speicher besonders hohe Autarkiegrade ermöglichen.
Förderprogramme, etwa von der KfW oder im Rahmen der BEG, unterstützen die Anschaffungskosten für Wärmepumpen und Energiemanagementsysteme.
Praxisbeispiel: Einfamilienhaus mit intelligenter Steuerung
In einem Neubaugebiet in Bayern installierte ein Heizungsbetrieb eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit 9 kW Heizleistung und eine 10 kWp PV-Anlage. Ein SG Ready-fähiger Pufferspeicher und ein Energiemanagementsystem sorgen dafür, dass überschüssiger PV-Strom direkt für die Wärmeproduktion genutzt wird.
Ergebnis: 60 % des Heizstrombedarfs konnten durch Eigenstrom gedeckt werden. Betriebskosten für Heizung und Warmwasser: unter 400 € pro Jahr.
Fazit: Wärmepumpe und PV clever kombinieren
Wärmepumpen werden mit PV-Überschuss zu aktiven Bausteinen einer klimafreundlichen Energieversorgung. Die intelligente Kombination senkt Kosten, erhöht die Unabhängigkeit vom Netz und verbessert die CO₂-Bilanz.
Wer eine PV-Anlage plant oder besitzt, sollte die Kombination mit einer SG Ready-Wärmepumpe und einem EMS prüfen – idealerweise begleitet von Fachberatung und Fördermittelunterstützung.
Weiterführende Informationen
- Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)
- SG Ready-Label des BWP
- EnergieAgentur.NRW – Eigenverbrauchsoptimierung
- Bundesverband Solarwirtschaft e.V.