HB Elektrotechnik

Hybridsysteme

Wärmepumpen als Hybridsystem

Da die Wärmepumpe Strom benötigt, ist die Ergänzung mit einer Photovoltaikanlage sinnvoll.

Wärmepumpen lassen sich sehr gut mit anderen Heiz- und Energieerzeugungsanlagen kombinieren. Man spricht dann von einem Hybridsystem. Beliebt ist zum Beispiel die Kombination mit einer Solaranlage oder mit einer Gasheizung. Wir erklären Ihnen in diesem Text, warum Hybridsysteme eine gute Idee sein können und welche Möglichkeiten es für Sie gibt.

Wärmepumpen arbeiten an sich schon sehr wirtschaftlich. Noch ökonomischer und zusätzlich umweltfreundlicher funktionieren sie oft im Hybridsystem. Hier unterstützen weitere Energieträger den Betrieb der Wärmepumpe.

Das kann ein konventioneller Rohstoff wie Gas sein oder auch Wind- oder Solarenergie.
Außerdem helfen bei vielen Hybrid-Wärmepumpen andere Systeme, die Heizenergie gerade im Winter zu vergrößern.

Manchmal werden Wärmepumpen bereits direkt mit einem anderen Heizsystem als Paket angeboten. Es gibt sogar Modelle, bei denen zwei Heizsysteme in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Sie können aber auch die einzelnen Heizsysteme selbst auswählen und kombinieren, um sie optimal an Ihre individuelle Situation anzupassen.

Es gibt verschiedene gute Gründe, Wärmepumpen mit anderen Heizsystemen zu kombinieren:
Die Vorlauftemperatur, die Sie mit einer Wärmepumpe erreichen können, ist begrenzt. Sie liegt bei etwa 60 Grad. Höhere Temperaturen wären zwar prinzipiell auch möglich, aber dann arbeitet die Wärmepumpe nicht mehr wirtschaftlich. Wenn Sie also mehr Wärme brauchen, dann kann es sinnvoll, eine zweite Wärmequelle zuzuschalten.

Wenn es im Winter sehr kalt wird, reicht die Wärme aus der Luft, dem Grundwasser oder der Erde möglicherweise nicht mehr aus, um die Wärmepumpe sinnvoll zu betreiben. Dann schaltet sich ein zweites Heizsystem zu. Bei modernen Hybrid-Wärmepumpen ist oft eine intelligente Steuerung eingebaut, die jederzeit eigenständig die optimale Wärmequelle auswählt.

Eine Solarthermie-Anlage kann umgekehrt dafür gedacht sein, die Wärmepumpe zeitweise unnötig zu machen: Solange genügend Sonnenwärme genutzt werden kann, erwärmt diese zum Beispiel das Brauchwasser direkt. Erst wenn das nicht mehr reicht, schaltet sich die Wärmepumpe zu. Manchmal geht es gar nicht um zusätzliche Wärme, sondern um den Strom, den eine Wärmepumpe braucht. Wenn Sie das Gerät an eine Windkraftanlage oder eine Solaranlage anschließen, können Sie einen Teil des Stroms selbst produzieren. Damit haben Sie eine sehr umweltfreundliche Lösung und sind noch unabhängiger von den Energiepreisen. Außerdem können Sie auf diese Weise den selbst produzierten Strom so effektiv wie möglich nutzen. Der Eigenverbrauch ist ja deutlich rentabler als das Einspeisen ins öffentliche Stromnetz.

Pauschale Angaben über die Preise einer Hybridwärmepumpe lassen sich nur sehr schwer treffen. Die Kosten beginnen bei knapp 2.000 Euro und können niedrige fünfstellige Dimensionen erreichen. Um konkreter zu werden, müssen die Größen, Kapazitäten und Jahresarbeitszahlen der einzelnen Geräte berücksichtigt werden. Außerdem kommt es natürlich auf die Art der Hybridanlage an. Mit welchem anderen Heizsystem soll die Wärmepumpe verbunden werden?

Achten Sie beim Einholen Ihrer Angebote darauf, dass diese wirklich alle entstehenden Kosten berücksichtigen. Nur dann können sie die verschiedenen Modelle vergleichen und das perfekte System für Ihr Haus herausfinden.

Wenn Sie über eine Hybridlösung nachdenken, sollten Sie sich in jedem Fall über Förderungen von der KfW und das BAfA informieren. Auch Kommunen und Länder fördern die Technik teilweise. Die Förderung hängt von der erreichten Jahresarbeitszahl ab. Dieser Wert bestimmt das Verhältnis zwischen der abgegebenen Leistung und dem elektrischen Energieverbrauch der hybriden Wärmepumpe. Je höher die Jahresarbeitszahl ist, umso besser.

Theoretisch sind die Kombinationsmöglichkeiten von Wärmepumpen mit anderen Heizsystemen fast unbegrenzt. Aber nicht alle Kombis lassen sich wirtschaftlich sinnvoll betreiben. Einige Varianten sind jedoch sehr vielversprechend. Wir stellen Ihnen die wichtigsten Kombinationsmöglichkeiten bei hybriden Wärmepumpen vor.

Wärmepumpen mit Photovoltaikanlage

Der eigentliche „Rohstoff“ bei Wärmepumpen ist die Umgebungswärme aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser. Diese Wärme reicht natürlich nicht aus, um sie direkt zum Heizen oder für das Warmwasser zu verwenden. Die Temperatur wird deshalb in der Wärmepumpe auf ein höheres Niveau gepumpt.

Wärmepumpe mit Photovoltaikanlage

Meist passiert das, indem die Wärmepumpe ein Kühlmittel in einem Kompressor verdichtet. Für diesen Vorgang braucht das Gerät Strom. Wäre es nicht optimal, diesen Strom auch noch selbst herzustellen und damit komplett unabhängig von den Energieanbietern zu werden? Stimmt! Daher kann sich eine Wärmepumpe in Kombination mit einer Photovoltaikanlage (= Solaranlage zur Stromgewinnung) lohnen. Leider gibt es aber einen Nachteil: Die Wärmepumpe läuft ja hauptsächlich in der kalten Jahreshälfte. Die Solaranlage dagegen kann den größten Teil ihres Stroms in der warmen Jahreshälfte produzieren.

Das bedeutet: Derzeit erzeugt eine Photovoltaikanlage zwar rein rechnerisch die benötigte Menge Solarstrom. Faktisch rentiert sich die Kombination der beiden Systeme aber nur über die Einspeisevergütung für Solarstrom:

In den warmen Monaten produzieren die Photovoltaikanlagen Strom. Ein großer Teil davon wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Dafür bekommt man eine sogenannte Einspeisevergütung.

Im Winter kaufen Sie dann den benötigten Strom vom Energieversorger. Je nach Vertrag können Sie dafür sogar einen vergünstigten Preis für Wärmepumpen-Kunden nutzen.

Verrechnet man die Einnahmen des Solarstrom-Verkaufs nun mit den Ausgaben für den Stromzukauf im Winter, reduzieren sich die Kosten unter dem Strich.

Außerdem produzieren Photovoltaikanlagen auch in der kälteren Jahreszeit ein wenig Solarstrom. Dieser kann dann sofort zum Betrieb der Wärmepumpen verwendet werden.

Im Jahresverlauf kann man so bis zu 30 % des benötigten Wärmepumpen-Stroms direkt aus der Solaranlage gewinnen.

Die Möglichkeiten der Kombination aus Wärmepumpe und Solaranlage wird sich noch deutlich verbessern, wenn in wenigen Jahren bessere Solar-Akkus auf den Markt kommen. Im Moment gibt es zwar schon Akku-Systeme, diese sind aber nicht immer rentabel – hier gilt es genau die Auslegung der Anlage zu prüfen. Das dürfte sich jedoch in kurzer Zeit ändern und dann wird auch der Photovoltaik-Markt noch einmal gründlich aufgemischt.

Fazit: Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen sind ein starkes Team, auch wenn die Solaranlage noch nicht den ganzen Strom für die Wärmepumpe produzieren kann.

Welche Hybrid-Wärmepumpe ist die richtige für mich?

Welche Art der Hybrid-Wärmepumpe für Ihr Haus optimal ist, hängt von vielen Faktoren ab, zum Beispiel von diesen:

  • Wie hoch ist Ihr Wärmebedarf und wie gut ist das Haus gedämmt?
  • Welche Umgebungswärme für die Hybrid-Wärmepumpe ist erwartbar?
  • Welche Möglichkeiten bietet das Grundstück zum Beispiel in Bezug auf Erdbohrungen oder Grundwassernutzung?
  • Ist das Dach für eine Solaranlage geeignet und wie viel Ertrag kann diese bringen?
  • Besteht schon eine Heizungslösung, die mit integriert werden soll?
  • Welche Aspekte sind Ihnen bei der Planung besonders wichtig? Legen Sie mehr Wert auf Umweltschutz, auf Wirtschaftlichkeit oder auf Unabhängigkeit von den Energieversorgern?

Diese und viele weitere Faktoren müssen berücksichtigt werden, um die perfekte Hybrid-Wärmepumpe für Sie zu finden. Lassen Sie sich deshalb von einer Fachfirma gut beraten, bevor Sie sich für ein Modell entscheiden!

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