Photovoltaik und Wärmepumpe kombinieren: So planen Sie beide Systeme gemeinsam

Eine Wärmepumpe macht aus einer Kilowattstunde Strom mehrere Kilowattstunden Wärme. Wird dafür eigener Solarstrom genutzt, sinkt der Strombezug aus dem Netz. Gleichzeitig erhöht die Wärmepumpe den Eigenverbrauch der Photovoltaikanlage, weil sie neben Haushalt und gegebenenfalls Wallbox ein weiterer größerer Stromverbraucher ist.

Die Wirtschaftlichkeit beider Anlagen muss trotzdem getrennt und gemeinsam betrachtet werden. Die Wärmepumpe muss zum Gebäude und zu den Heizflächen passen. Die Photovoltaikanlage muss nach Dach, Verschattung, Ausrichtung und künftigem Strombedarf geplant werden. Ein Batteriespeicher oder Energiemanagement kann das Zusammenspiel verbessern, ersetzt aber keine passende Auslegung.

Eigenverbrauch und Autarkie sind nicht dasselbe

Eigenverbrauch beschreibt, welcher Anteil des erzeugten Solarstroms im Gebäude genutzt wird. Autarkie beschreibt, welcher Anteil des gesamten Strombedarfs durch die eigene Anlage gedeckt wird. Eine Wärmepumpe kann den Eigenverbrauch erhöhen, ohne das Haus im Winter weitgehend unabhängig vom Netz zu machen.

Fraunhofer ISE untersuchte im Projekt WP-QS im Bestand sechs Kombinationen aus Wärmepumpe und Photovoltaik. Ohne Batterie lagen die gemessenen Werte für die Gebäude-Autarkie zwischen 25 und 40 Prozent und für den Eigenverbrauch zwischen 22 und 37 Prozent. Mit Batterie lagen die Bereiche höher. Diese kleine Stichprobe zeigt mögliche Bandbreiten, ist aber keine Prognose für ein anderes Haus.

Zeitgleicher Verbrauch ist der erste Hebel

Solarstrom fließt ohne Zwischenspeicherung direkt zur Wärmepumpe, wenn beide am passenden elektrischen System hängen und die Wärmepumpe gerade Strom benötigt. Typische nutzbare Zeitfenster entstehen tagsüber bei Warmwasserbereitung, in der Übergangszeit und an sonnigen Wintertagen. Komfort und effiziente Betriebsweise bleiben dabei wichtiger als ein möglichst hoher Eigenverbrauch um jeden Preis.

• Dachflächen möglichst vollständig und sinnvoll belegen, statt nur den momentanen Verbrauch abzubilden;
• den Strombedarf der Wärmepumpe aus Heizlast, Systemtemperaturen, Warmwasser und realistischer Effizienz ableiten;
• zukünftige Verbraucher wie Wallbox, Klimaanlage oder Erweiterungen berücksichtigen;
• Wechselrichter, Leitungswege und Zählerschrank für das geplante Gesamtsystem prüfen;
• Ertrag und Verbrauch mindestens monatsweise betrachten, nicht nur als Jahressummen.

Eine bestehende Photovoltaikanlage kann häufig weiter genutzt werden. Dann werden verfügbare Leistung, Wechselrichter, Messkonzept, Einspeisung und mögliche Steuerung geprüft. Ob eine Erweiterung sinnvoll ist, hängt von freier Dachfläche, technischem Bestand und künftigem Stromprofil ab.

Ein zu großer Batteriespeicher bleibt in sonnenarmen Zeiten häufig unvollständig geladen. Er löst außerdem nicht das saisonale Problem, weil ein Heimspeicher keine Sommerenergie bis in den Winter aufbewahrt. Deshalb wird seine Größe nicht allein aus der elektrischen Anschlussleistung der Wärmepumpe abgeleitet.

Auch Wärme kann zeitlich verschoben werden. Warmwasserspeicher, Heizsystem und Gebäude bieten je nach Ausführung thermische Speichermöglichkeiten. Eine Regelung kann Sollwerte in Zeiten mit Solarüberschuss innerhalb zulässiger und komfortabler Grenzen anheben. Unnötig hohe Temperaturen oder häufiges Takten können die Effizienz jedoch verschlechtern.

• PV-Leistung und typisches tägliches Überschussprofil;
• Haushaltsstrom, Wärmepumpenstrom und weitere Verbraucher;
• nutzbare Speicherkapazität und Ladeleistung;
• Verluste, Garantiebedingungen und Wirtschaftlichkeit;
• Regelstrategie von Batterie, Wärmepumpe und gegebenenfalls Wallbox.

SG Ready ist eine Schnittstelle, kein Funktionsversprechen

Das SG-Ready-Label kennzeichnet Wärmepumpen, die über definierte Betriebszustände angesprochen werden können. Der Bundesverband Wärmepumpe weist ausdrücklich darauf hin, dass das Label allein nicht genügt: Die Steuerung der Wärmepumpe und die Steuerung des Wechselrichters müssen tatsächlich kompatibel sein und funktionierend übergeben werden.

Ein Energiemanagement koordiniert mehrere Verbraucher

Ein Home-Energy-Management-System kann Messwerte am Netzanschlusspunkt erfassen und verfügbare Leistung auf Wärmepumpe, Batteriespeicher, Wallbox und weitere steuerbare Geräte verteilen. Vor der Auswahl muss klar sein, welche Protokolle und Betriebsarten alle Komponenten unterstützen. Eine App-Oberfläche allein beweist noch keine vollständige technische Kompatibilität.

• Welche Messwerte benötigt die Regelung am Netzanschlusspunkt?
• Über welche Schnittstelle erhält die Wärmepumpe ein Signal?
• Welche Sollwerte darf die Wärmepumpe verändern?
• Wie werden Batterie und Wallbox priorisiert?
• Funktioniert die Anlage auch bei Ausfall der Datenverbindung im normalen Heizbetrieb?

Nach den Informationen der Bundesnetzagentur fallen neue Wärmepumpen mit einer Netzanschlussleistung von mehr als 4,2 Kilowatt grundsätzlich unter die Regelung für steuerbare Verbrauchseinrichtungen. Der normale Haushaltsstrom bleibt davon unberührt. Im Gegenzug ist eine Reduzierung des Netzentgelts vorgesehen. Verbindlich sind die Regeln und technischen Bedingungen zum Zeitpunkt der Anmeldung.

Eine Wärmepumpe muss seit 2024 nicht generell an einem separaten Zähler angeschlossen werden. Ein eigener Zähler kann jedoch für bestimmte Tarif- oder Netzentgeltmodelle erforderlich oder wirtschaftlich interessant sein. Gleichzeitig muss geprüft werden, wie eigener Solarstrom der Wärmepumpe zugänglich bleibt. Deshalb werden Tarif, Messkonzept und Eigenverbrauch gemeinsam verglichen.

1. Ausgangslage erfassen: Dach, Verschattung, bisherigen Stromverbrauch und Zählerschrank aufnehmen sowie Gebäudezustand, bisherigen Wärmeverbrauch und beheizte Wohnfläche für die Wärmepumpe einordnen.
2. Bedarf bestimmen: Heizlast und erwarteten Wärmepumpenstrom zusammen mit Haushalt, Wallbox und weiteren Verbrauchern betrachten.
3. Systeme auslegen: Wärmepumpe, Dachbelegung, Wechselrichter und optionalen Speicher jeweils passend dimensionieren.
4. Elektro und Steuerung klären: Messkonzept, Netzanschluss, § 14a, Schnittstellen und Prioritäten des Energiemanagements festlegen.
5. Gemeinsam in Betrieb nehmen: Messwerte, Regelung, Grenzwerte und normales Verhalten ohne Solarüberschuss prüfen und dokumentieren.

Wenn nur eines der beiden Systeme neu gebaut wird, beginnt der Ablauf mit einer Bestandsprüfung des vorhandenen Systems. Eine bestehende Photovoltaikanlage liefert reale Ertragsdaten; eine vorhandene Wärmepumpe reale Verbrauchs- und Betriebsdaten. Diese Werte sind aussagekräftiger als pauschale Onlineannahmen, sofern sie vollständig und plausibel erfasst wurden.