Wärmepumpe und PV: Optimale Kombination für maximale Ersparnis
Wärmepumpe und Photovoltaik kombinieren: Wie SG-Ready, Eigenverbrauch und intelligente Steuerung die Betriebskosten der WP auf unter 5 ct/kWh senken.
Inhaltsverzeichnis
- Warum WP und PV ideal zusammenpassen
- SG-Ready: Die Schlüsselschnittstelle
- Eigenverbrauch maximieren: Strategien
- WP als thermischer Speicher
- Energiemanager-Systeme im Vergleich
- Wirtschaftlichkeitsrechnung: WP + PV
Warum WP und PV ideal zusammenpassen
Wärmepumpe und Photovoltaik ergänzen sich auf mehreren Ebenen:
Zeitliche Komplementarität:
- PV produziert tagsüber Strom (10–16 Uhr Peak)
- WP kann tagsüber Haus und Warmwasser aufheizen (Vorheizen)
- Abends/Nachts: WP läuft weniger, da Haus bereits warm
Wirtschaftliche Synergie:
- PV-Eigenverbrauchsstrom: effektive Kosten 5–10 ct/kWh
- WP-Sondertarif: 20–24 ct/kWh
- Einspeisung: 8–13 ct/kWh (Einspeisevergütung 2025)
- Eigenverbrauch bringt 12–16 ct/kWh Mehrwert gegenüber Einspeisung
Saisonale Komplementarität:
- Winter: Wenig PV, viel Heizwärme benötigt → WP-Tarif
- Sommer: Viel PV, WP hauptsächlich für Warmwasser → viel Eigenverbrauch möglich
- Übergangszeit: Perfektes Match zwischen PV-Produktion und WP-Bedarf
SG-Ready: Die Schlüsselschnittstelle
Wie SG-Ready funktioniert
SG-Ready definiert 4 Betriebszustände:
| Zustand | Kontakt 1 | Kontakt 2 | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| 00 | offen | offen | Normal (Netzbetreiber darf sperren) |
| 01 | geschlossen | offen | Sperrzeit (WP reduziert) |
| 10 | offen | geschlossen | Einschalt-Empfehlung (günstiger Strom) |
| 11 | geschlossen | geschlossen | Forcierter Betrieb (WP voll auslasten) |
Der PV-Wechselrichter oder Energiemanager setzt bei PV-Überschuss den Kontakt auf 10 (Empfehlung) oder 11 (Forciert).
Einrichtung SG-Ready
Voraussetzungen:
- WP mit SG-Ready-Schnittstelle (Standard bei Vaillant, Viessmann, Stiebel Eltron, Bosch seit ca. 2015)
- PV-Wechselrichter mit SG-Ready-Ausgang oder Energiemanager
Verbindung:
- 2-adrige Steuerleitung: Wechselrichter → WP SG-Ready-Eingang
- Elektriker-Einbau: 1–3 Stunden, 80–150 € Lohnkosten
- Keine Zusatzhardware nötig bei modernen Wechselrichtern (SMA, Fronius, Huawei)
Was passiert bei SG-Ready-Aktivierung
Zustand 10 (Empfehlung):
- WP erhöht Vorlauftemperatur um 3–5 K über Normal
- Warmwassersolltemperatur wird erhöht (z. B. von 48 auf 55 °C)
- Eigenverbrauch steigt
Zustand 11 (Forciert):
- WP läuft auf maximaler Leistung
- Haus und Warmwasser werden auf Maximum vorgeheizt
- Für große PV-Überschüsse (> 3 kW)
Eigenverbrauch maximieren: Strategien
Strategie 1: WP-Zeitplan auf PV-Produktion abstimmen
Ohne Energiemanager: WP-Zeitplan so einstellen, dass WP hauptsächlich 10–15 Uhr läuft.
- Vaillant: Menü → Heizung → Zeitprogramm → Tagsperrzeit abends/morgens
- Stiebel Eltron: WPM → Zeitprogramm
- Einschränkung: Kein automatischer PV-Bezug, nur zeitlich gesteuert
Eigenverbrauchspotenzial: 30–40 % (je nach PV-Ausrichtung und WP-Zeitplan)
Strategie 2: SG-Ready mit PV-Wechselrichter
Automatische Aktivierung wenn PV-Überschuss > Schwellwert (z. B. > 1,5 kW):
- SMA Sunny Home Manager: Erkennt PV-Überschuss → schaltet SG-Ready
- Fronius Ohmpilot: Für Warmwasser-Heizstab, kein SG-Ready direkt
- Huawei SUN2000: SG-Ready-Ausgang integriert
Eigenverbrauchspotenzial: 40–55 %
Strategie 3: Vollintegrierter Energiemanager
SMA Energy Manager 2.0, Solarwatt MyReserve, E3/DC Hauskraftwerk:
- Koordiniert PV, WP, Batteriespeicher, E-Auto gleichzeitig
- Lernt Verbrauchsmuster, optimiert automatisch
- Eigenverbrauchspotenzial: 55–75 %
WP als thermischer Speicher
Warmwasserspeicher als Energiespeicher
Ein 300-L-Warmwasserspeicher, der auf 55 °C aufgeheizt wird (statt 48 °C):
Energieinhalt bei +7 K mehr Temperatur:
ΔE = m × c × ΔT = 300 L × 1,16 Wh/(L×K) × 7 K = 2.436 Wh ≈ 2,4 kWh
Diese 2,4 kWh PV-Energie sind gespeichert und müssen nicht am Abend aus dem Netz bezogen werden.
Vergleich: Batteriespeicher vs. thermischer Speicher
| Speicher | Kosten | Nutzbare kWh | Kosten/kWh |
|---|---|---|---|
| Wärmespeicher (300L) | 500–1.000 € | 2,4–5,8 kWh/Tag | 85–400 €/kWh |
| LiFePO4 Batteriespeicher | 700–900 €/kWh | variabel | 700–900 €/kWh |
Thermischer Speicher ist 2–10× günstiger pro nutzbarer kWh. Einzige Einschränkung: Energie kann nur als Wärme (nicht als Strom) rückgewonnen werden.
Fußbodenheizung als thermische Masse
FBH-Estrich speichert Wärme über Stunden:
Beton-Estrich 8 cm, 100 m²:
Masse = 100 × 0,08 × 2.200 kg/m³ = 17.600 kg
ΔE bei 2 K Vorheizen: 17.600 × 1.047 J/(kg×K) × 2 K = 36,9 MJ ≈ 10,3 kWh
Die FBH-Masse speichert ~10 kWh Wärme bei nur 2 K mehr Vorlauf. Das entspricht dem Wärmebedarf eines gut gedämmten EFH für 4–6 Stunden.
Strategie: WP läuft mittags auf höherem Vorlauf (Estrich aufheizen), nachmittags/abends WP aus – Estrich gibt Wärme ab.
Energiemanager-Systeme im Vergleich
| System | Kosten | Funktionen | WP-Hersteller-Kompatibilität |
|---|---|---|---|
| SMA Energy Manager 2.0 | 200–400 € | SG-Ready, Laststeuerung, API | Alle (SG-Ready) |
| Fronius Ohmpilot | 350–500 € | Warmwasser-Steuerung | Fronius + Modbus |
| Vaillant sensoHOME | 200–350 € | Vaillant-intern | Nur Vaillant |
| Viessmann VitoGate | 300–500 € | Viessmann-intern | Nur Viessmann |
| E3/DC Hauskraftwerk | 1.500–3.000 € | Vollintegration, Batterie optional | Alle |
| Home Assistant (DIY) | 50–200 € (Hardware) | Vollflexibel, alle Integrationen | Alle via API/Modbus |
Mehr Details: Smart Home und Wärmepumpe: Integration und Steuerung
Wirtschaftlichkeitsrechnung: WP + PV
Ausgangssituation
- EFH 150 m², JAZ 3,2
- WP-Stromverbrauch: 5.625 kWh/Jahr
- PV-Anlage: 10 kWp, Jahresproduktion ca. 10.000 kWh
- WP-Tarif: 0,24 €/kWh
- Einspeisevergütung: 0,082 €/kWh (2025)
Szenarien
Ohne PV-Optimierung:
- WP-Stromkosten: 5.625 × 0,24 = 1.350 €/Jahr
Mit SG-Ready (40 % Eigenverbrauch):
- 2.250 kWh aus PV (eff. Kosten 0,06 €/kWh): 135 €
- 3.375 kWh aus Netz (WP-Tarif): 810 €
- Gesamt WP-Kosten: 945 €/Jahr
- Ersparnis ggü. ohne PV-Optimierung: 405 €/Jahr
Mit Energiemanager (60 % Eigenverbrauch):
- 3.375 kWh aus PV: 203 €
- 2.250 kWh aus Netz: 540 €
- Gesamt WP-Kosten: 743 €/Jahr
- Ersparnis ggü. ohne PV-Optimierung: 607 €/Jahr
Amortisation SG-Ready-Einrichtung (300 € Elektriker):
- Mehrersparnis SG-Ready: 405 €/Jahr
- Payback: < 1 Jahr
Fazit: WP + PV ist eine der wirtschaftlich attraktivsten Kombinationen. SG-Ready bringt mit minimalem Aufwand (< 300 €) sofort hohe Einsparungen. Vollintegrierter Energiemanager lohnt sich ab mittlerem PV-System (> 8 kWp).
→ WP-Fachbetrieb mit PV-Kenntnissen finden
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Häufige Fragen
Wie viel spare ich, wenn die WP mit PV-Strom läuft?
PV-Eigenverbrauchsstrom kostet effektiv 5–10 ct/kWh (Betriebskosten der PV-Anlage) vs. WP-Tarif 20–24 ct/kWh. Ersparnis: 10–15 ct/kWh. Bei WP mit 6.000 kWh Stromverbrauch/Jahr und 40 % Eigenverbrauchsanteil: 2.400 kWh × 12 ct/kWh = 288 €/Jahr Mehrersparnis. Mit SG-Ready und Überschusssteuerung: 50–70 % Eigenverbrauchsquote möglich.
Was ist SG-Ready und wie funktioniert es bei WP + PV?
SG-Ready (Smart Grid Ready) ist eine 2-Kontakt-Schnittstelle an WP: Kontakt geschlossen = Strompreis günstig → WP läuft auf erhöhter Leistung. Der PV-Wechselrichter oder Energiemanager schaltet den SG-Ready-Eingang, wenn PV-Überschuss vorhanden. WP heizt dann Haus und Warmwasser vor. Bei Wolken: Kontakt öffnet, WP reduziert. Einrichtungsaufwand: 2–4 Stunden Elektriker.
Brauche ich einen Batteriespeicher, wenn ich WP + PV habe?
Nicht zwingend. WP + Warmwasserspeicher = thermischer Speicher: 200L Warmwasser aufheizen speichert ca. 4,6 kWh Energie. Das ist oft genug, um PV-Überschuss mittags sinnvoll zu nutzen. Batteriespeicher sinnvoll zusätzlich wenn: hoher Abendverbrauch, keine WP-Ladestrategie möglich, oder Eigenverbrauchsquote weiter erhöhen wollen.
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