Wärmepumpe und Photovoltaik

6 Millionen Wärmepumpen für Deutschland bis 2030.

Dieses Ziel bewertet Bundeswirtschaftsminister, Robert Habeck nach einem Treffen mit den Vertreter*innen der Branche und weiteren Beteiligten des „2. Wärmepumpengipfel“, der am 16. November stattfand, als realistisch und bekräftigt damit das Vorhaben der Bundesregierung ab 2024 jährlich 500.000 Wärmepumpen zu installieren. Stand Mitte November seien derzeit bereits 1,4 Millionen Wärmepumpen eingebaut worden. In Wohngebäuden lag die Zahl 2021 bei 154.000, 2022 sollen es voraussichtlich 230.000 sein. Auch die Produktionsseite der Wärmepumpen bestätigte die Machbarkeit des Ziels. Da für die Umsetzung der Wärmepumpen Fachpersonal notwendig ist, möchte das Wirtschaftsministerium die Attraktivität des Handwerks mit neuen Qualifikationen im Bereich Wärmepumpe und Erneuerbaren Energien steigern. Darüber hinaus legte der Bundesverband Erneuerbarer Energien ein Szenario für die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung bis 2045 vor. Der Verband geht davon aus, dass 2045 Wärmepumpen 38% der Wärmeversorgung decken könnten.

Bisher wurden Wärmepumpen überwiegend in Einfamilienhäusern integriert, allerdings bieten sie auch in größeren Gebäuden, wie Mehrfamilienhäusern sowie Gewerbe- und Industrieimmobilien eine Möglichkeit zur Wärmeversorgung.

Wie funktioniert die Wärmepumpe?

Wärmepumpen erzeugen aus vorhandener Abwärme thermische Energie. Mit Hilfe eines Kältemittels wird der Umweltwärme aus Erdreich, Grundwasser oder Luft Wärme entzogen. Das Kältemittel verdampft und wird mit Hilfe eines Kompressors weiter verdichtet. Durch diesen Prozess kann ein höheres Temperaturniveau erreicht werden. Da die Wärmepump mit Strom betrieben wird, steigt der Strombedarf im Gebäude. Dieser lässt sich selbst berechnen. Das Unternehmen Buderus, das selbst Wärmepumpen umsetzt, gibt die Berechnung wie folgt an:

Jährlicher Heizbedarf in kWh / JAZ = jährlicher Stromverbrauch

Jährlicher Stromverbrauch * Stromkosten in Euro pro kWh = Jährliche Stromkosten in Euro

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) kann dabei durchschnittlich und je nach Modell der Wärmepumpe bei 2,5 -4,5 Jahren liegen.

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Voraussetzungen für einen effizienten Einsatz ist eine gute Wärmedämmung des Gebäudes. Somit eignen sich Neubauten sowie sanierte Immobilien für den Einsatz von Wärmepumpen. Um die zusätzlich entstehenden Stromkosten gering zu halten und weitere CO2-Emissionen einsparen zu können, bietet die Kombination einer Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage eine optimale und nachhaltige Lösung.

Für wen eignet sich eine Wärmepumpe?

Auch wenn bisher überwiegend Eigenheime vom Einbau einer Wärmepumpe profitieren, ist diese Wärmelösung auch in Mehrfamilienhäusern sehr gut umsetzbar. Besonders in Kombination mit einer Photovoltaikanlage, bietet eine Wärmepumpe als zusätzlicher Verbraucher eine effiziente Ergänzung. Da viele MieterInnen tagsüber nicht zu Hause sind, ist der Strombedarf und somit der Eigenverbrauch des Stroms der Photovoltaik-Anlage gering. Eine Wärmepumpe kann den ohnehin auf dem Dach produzierten Strom direkt vor Ort nutzen, was sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage sowie die Nachhaltigkeit der Wärmepumpe auswirkt. Der Abschlussbericht des Forschungsprojektes „LowEx-Bestand“, welches sich im Projekverbund des Frauenhofer ISE, dem Institut für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH) sowie dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit der dem effizienten Einsatz von Wärmepumpen, Wärmeübergabesysteme und Lüftungssysteme bei der energetischen Modernisierung von Mehrfamiliengebäude beschäftigt hat, bestätigt den sinnvollen Einsatz von Wärmepumpen in Mehrfamiliengebäuden. Über die Projektlaufzeit wurde eine rasante Entwicklung des Marktumfeld und der Dringlichkeit des Themenfelds abgezeichnet. Dabei bestätigt der Bericht, dass sich Wärmepumpen auch in Bestandsgebäuden als eine ernstzunehmende Technologie abzeichnen würden.

Mieterstrom und Wärmepumpe 

Am Beispiel eines unserer Mieterstromprojekte mit integrierter Wärmepumpe (im Bild rechts), lässt sich ablesen, dass der Eigenverbrauch auch in den Mittagsstunden erhöht bleibt. Grund dafür ist die zusätzliche Nutzung des Solarstroms für den Betrieb der Wärmepumpe. Wie bereits oben beschrieben, wirkt sich dies positiv auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage aus. Durch die derzeit stark steigenden Stromkosten kann so beim Eigenverbrauch des Solarstroms gespart werden, da die Stromgestehungskosten des Solarstroms deutlich geringer sind als der Preis für den Strommix aus dem öffentlichen Netz. Zudem sind Speichersysteme derzeit noch sehr teuer, was die Nutzung einer PV-Wärmepumpen-Kombination zur Verwendung des von den MieterInnen nicht genutzten Solarstroms deutlich attraktiver und wirtschaftlicher macht. Ein weiterer, derzeit sehr relevanter Aspekt ist die zusätzlich gewonnene Unabhängigkeit vom Bezug fossiler Energieträger. Darüber hinaus lassen sich so die CO2-Einspareffekte deutlich erhöhen. 

Wärmepumpe und Photovoltaik für Unternehmen 

Von diesem positiven Effekt können neben Wohngebäude auch Nicht-Wohngebäude, wie Gewerbe- und Industrieimmobilien profitieren. Gerade in energieintensiven Branchen trägt eine Wärmepumpe in Kombination mit einer Photovoltaikanlage als wichtiger Baustein zur Dekarbonisierung der Energieversorgung bei. Zudem erzielen Wärmepumpen sehr gute Wirkungsgrade. Ein weiterer Vorteil liegt im Nutzungsumfang, da Wärmepumpen neben Wärme auch Kälte umsetzen können und so auf getrennte Heiz- und Kühlsysteme verzichtet werden kann.

Für die Umsetzung einer Wärmepumpe mit Photovoltaik gibt es sowohl in Bestands- als auch in Neubaugebäuden Fördermöglichkeiten. Auf der Seite des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle ist eine Übersicht zur „Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG)“ zu finden.

Als Experte für nachhaltige Heizsysteme ist das Unternehmen Buderus der passende Ansprechpartner für die Umsetzung von Wärmepumpenlösungen in Bestands- und Neubauten für Wohn- und Nichtwohngebäude. Wir bei AUXOLAR sind darüber hinaus Ihr 360°-Ansprechpartner für das Thema B2B-Photovoltaik und erörtern mit Ihnen gerne gemeinsam die Kombinationsmöglichkeiten mit einer Wärmepumpe.

 Stand: 23.11.2022