Wärmepumpe und PV-Anlage verbinden: So optimierst du deinen Eigenverbrauch automatisch

Solarstrom vom eigenen Dach ist günstig: Eine Kilowattstunde kostet dich in der Herstellung etwa 10 Cent an Stromgestehungskosten. Betreibst du zusätzlich einen Stromspeicher, betragen diese Kosten etwa 16 Cent. Doch die rechnen sich!

• Netzstrom vom Energieversorger kostet meist mehr als das Doppelte. Deshalb gilt eine einfache Regel: Je mehr eigenen Solarstrom du selbst verbrauchst, desto mehr Geld sparst du.

Anstatt deinen überschüssigen Strom für wenig Geld ins öffentliche Netz einzuspeisen, nutzt du ihn für deine Wärmepumpe. Sie wandelt den Strom in Wärme – für Warmwasser und deine Heizung. Der Warmwasserspeicher bewahrt die Wärme für die Stunden auf, in denen die Sonne nicht scheint. Besonders im Frühling und im Herbst zahlt sich das aus: In diesen Übergangsjahreszeiten gibt es viel Sonne, aber es kann so kühl sein, dass du deine Heizung brauchst.

Dein Photovoltaik-System muss mit einer intelligenten Steuerungstechnologie verknüpft sein. Das ist ein Home Energy Management System (HEMS) beziehungsweise ein prognosebasiertes Energiemanagement. 

Ein prognosebasiertes Energiemanagement löst vor allem folgendes Problem: Ohne Steuerung beginnt dein Batteriespeicher mit den ersten Sonnenstrahlen mit dem Laden. Dann ist er allerdings mittags, zur Zeit der intensivsten Sonneneinstrahlung, bereits voll. Das hat mehrere Nachteile für dich. Vor allem kannst du dann nicht davon profitieren, dass der Speicher die Einspeisespitzen aufnimmt, die ansonsten für die gesetzlich vorgegebene Abregelung sorgen. Die bedeuten nur Verlust für dich. Umso wichtiger ist es, den Solarstrom clever zu steuern und möglichst viel selbst zu nutzen.

Dein HEMS hat folgende Möglichkeiten, um das Ladeverhalten zu optimieren:

• Laden verschieben: Das System errechnet anhand von Erzeugungs- und Verbrauchsprognosen den optimalen Ladefahrplan und legt die Batterieladung gezielt auf die Mittags- oder Nachmittagsstunden.
• Abregelungsverluste vermeiden: Das System hält Speicherkapazität für die Mittagszeit frei. So können Einspeisespitzen, die sonst aufgrund gesetzlicher Einspeisebegrenzungen (z. B. auf 50 % oder 60 % der PV-Nennleistung) vom Wechselrichter abgeregelt werden müssten, in der Batterie gespeichert und selbst verbraucht werden.
• Verlängerung der Batterielebensdauer als positiver Nebeneffekt: Da das HEMS den Speicher nicht mehr morgens voll auflädt und ihn stundenlang im schädlichen vollgeladenen Zustand belässt, altert die Lithium-Ionen-Batterie wesentlich langsamer. Laut Simulationen der RWTH Aachen kann diese Schonung der Batterie die Lebensdauer um bis zu 4,3 Jahre verlängern.

Dein HEMS benötigt verlässliche Daten, um eine Prognose für die Einstellung vorzunehmen. Dafür gibt es verschiedene Ansätze:

• Wetterbasierte Online-Prognosen: Einige Systeme laden sich Wetterprognosen aus dem Internet herunter und verknüpfen diese mit Anlagendaten wie der Dachneigung und Verschattung.
• Lokale Messdaten nutzen: Bei der “Persistenz-Methode” kommt das System ohne dauerhafte Internetverbindung aus. Es nutzt stattdessen die lokal erfassten Erzeugungs- und Verbrauchsdaten der vergangenen Tage und passt sie adaptiv an die aktuellen Wetterbedingungen an.

Ein zentrales HEMS kann nicht nur die Batterie, sondern auch weitere Verbraucher im Haus vernetzen und automatisch ansteuern. Das System kann gezielt das Elektroauto laden oder die Wärmepumpe anwerfen, wenn ein hoher Solarstromüberschuss besteht. Das erhöht den Eigenverbrauch enorm, da diese Verbraucher eine große Menge an Energie abnehmen und zeitlich flexibel betrieben werden können.

Wenn Solaranlage und Wärmepumpe zusammenarbeiten, verändert das deine Stromrechnung deutlich:

• Ohne Stromspeicher: Du nutzt rund 20 % bis 40 % deines Solarstroms direkt selbst.
• Mit Stromspeicher: Du nutzt etwa 60 % bis 80 % deines Solarstroms selbst.

Was das finanziell für dich bedeutet: Weil du deutlich weniger teuren Strom aus dem Netz kaufen musst, sinken die laufenden Stromkosten deiner Wärmepumpe um ca. 20 % bis 80 %. Ein schöner Nebeneffekt: Du schützt das Klima, weil dein Heizstrom direkt vom eigenen Dach kommt und du damit lokal emissionsfrei heizt.

Wärmepumpe und Solaranlage zu verbinden, ist der einfachste Weg zu dauerhaft niedrigen Heizkosten. Schon mit einfachen Kniffen – wie der Einstellung, das Warmwasser mittags aufzuheizen – holst du ohne große Zusatzkosten viel heraus. Setzt du zusätzlich auf einen Energiemanager oder einen Stromspeicher, machst du dich noch unabhängiger von steigenden Netzstrompreisen.