Wärmepumpen gelten als bieten eine besonders umweltfreundliche Heizlösung – vor allem in Kombination mit Photovoltaik. Wer das Heizsystem richtig dimensioniert, intelligent steuert und mit PV sowie passender Speichertechnik ergänzt, kann nicht nur Stromkosten senken, sondern auch dessen Lebensdauer verlängern. Dieser Beitrag zeigt, wie Sie das Potenzial Ihrer Wärmepumpe besser ausschöpfen können.
Wärmepumpenheizungen reagieren deutlich sensibler auf Umgebungs- und Betriebsbedingungen als Öl- oder Gasheizungen. Daher ist es entscheidend, das System professionell planen und von erfahrenen Fachhandwerkern installieren zu lassen.
Wärmepumpen ohne Leistungsreserve dimensionieren
Neben einer angepassten Heizwassersystemtemperatur sollte die Wärmepumpenleistung möglichst genau zur Heizlast des Gesamtgebäudes passen. Eine Überdimensionierung verursacht unnötige Investitions- und Betriebskosten und erhöht den Verschleiß, eine Unterdimensionierung schränkt den Wärmekomfort (erheblich) ein.
Zwar ermöglichen leistungsgeregelte Inverter-Wärmepumpen eine Bedarfsanpassung, doch auch deren Regelbereich ist begrenzt. Im direkten Vergleich verfügen zum Beispiel Gasbrennwertgeräte über einen wesentlich größeren Modulationsbereich. Dadurch steht im Bedarfsfall, beispielsweise bei der Wiederaufheizung des Gebäudes nach einem nächtlichen Absenkbetrieb, eine relativ hohe Heizleistung zur Verfügung. Eine richtig ausgelegte Heizwärmepumpe verfügt nicht über derartige Leistungsreserven. Aus diesem Grund ist es wichtig, sowohl bei der Planung als auch später im Betrieb intelligent und vorausschauend zu heizen. Dies gilt insbesondere, wenn möglichst viel selbst erzeugter und somit kostengünstiger Photovoltaikstrom zum Antrieb der Wärmepumpe genutzt werden soll.
Solarstrom effizient für den Wärmepumpenbetrieb nutzen
Leistungsgeregelte Wärmepumpen bieten auch deshalb Vorteile, weil sie im Teillastbetrieb mit geringer Photovoltaikleistung arbeiten können – etwa in einstrahlungsschwächeren Phasen. Wesentlich ist zudem eine geeignete Kommunikationsschnittstelle, die den erweiterten Datenaustausch zwischen Regelgerät, Energiemanagement- und Smarthome-System ermöglicht. Auf diese Weise kann die Wärmepumpe effizient und kostensparend mit dem Photovoltaiksystem zusammenarbeiten.
Ein Beispiel: Die Wärmepumpe wird bevorzugt dann betrieben, wenn überschüssiger Solarstrom zur Verfügung steht – also immer dann, wenn dieser im Haushalt nicht von anderen Geräten wie Herd, Waschmaschine oder Trockner genutzt wird. Solche Stromüberschüsse entstehen typischerweise an sonnigen Tagen zur Mittags- oder frühen Nachmittagszeit. In diesen Zeitfenstern kann eine intelligente Steuerung die Wärmepumpe automatisch aktivieren, um den Heizwasser- oder Warmwasserspeicher auf die Solltemperatur oder gezielt darüber hinaus zu erwärmen.
Vorausschauend und energiesparend an kalten Tagen heizen
An kalten Tagen lässt sich das System zusätzlich so programmieren, dass es in den Mittagsstunden gezielt Wärme in die Wohnräume abgibt. Die Räume werden dabei bewusst leicht überheizt, sodass sie in den kälteren Abendstunden ohne zusätzlichen Netzstrom angenehm temperiert bleiben – trotz langsamem Auskühlen. Dies gelingt übrigens in Kombination mit einer Flächenheizung aufgrund ihres größeren Wasservolumens besser als mit Heizkörpern.
Tipp: Für die Optimierung einer derart vorausschauenden Steuerung kann auch die Integration standortbezogener Wetterprognosen sinnvoll sein, die zum Beispiel von einer smarten Wetterstation stammen.
Vor allem in Kombination mit einer größeren Photovoltaikanlage empfiehlt sich ein Batteriespeicher. Er ermöglicht die Nutzung des selbst erzeugten Solarstroms auch dann, wenn keine Sonneneinstrahlung vorhanden ist – etwa in den Abend- oder Nachtstunden – und steigert so den Eigenverbrauch deutlich. Der tagsüber gespeicherte Überschuss kann beispielsweise zur Versorgung der Wärmepumpe für Heizung und Warmwasserbereitung genutzt werden.
Heizwasser auch aus mehreren Quellen clever puffern
Zusätzlich kann ein Heizwasser-Pufferspeicher eine sinnvolle Ergänzung darstellen. Dieser ist grundsätzlich erforderlich, wenn neben der Wärmepumpe weitere Energiequellen zur Gebäudeheizung genutzt werden sollen. Wärmeerzeuger wie Solarthermieanlagen, Holz- oder Gaskessel werden jeweils separat an den Pufferspeicher angeschlossen. Die erzeugte Wärme wird über integrierte Wärmetauscher an das Heizwasser im Speicher übertragen und dort so lange zwischengespeichert, bis sie im Gebäude tatsächlich benötigt wird.
Ein Pufferspeicher ermöglicht es der Wärmepumpe, überschüssigen Photovoltaikstrom nicht nur für die direkte Beheizung des Wohnraums oder der Flächenheizung zu nutzen, sondern um gezielt auch das Wasser im Behälterinneren zu erwärmen. Auf diese Weise verlängert sich die Laufzeit der Wärmepumpe, was sich positiv auf deren Effizienz und Langlebigkeit auswirkt.
Tipp: Alternativ oder ergänzend zur PV-Anlage sind auch dynamische Stromtarife mit einem Pufferspeicher besser nutzbar.
Alle Speicherlösungen tragen übrigens dazu bei, die Stromnetze zu entlasten, indem sie erneuerbare Stromüberschüsse zu Spitzenzeiten aufnehmen und damit einer unnötigen Netzbelastung vorbeugen.
Weitere Effizienz- und Komfort-Vorteile des Pufferspeichers
Ein Heizwasser-Pufferspeicher biete weitere Vorteile: Er ermöglicht – besonders bei mehreren Heizkreisen – eine energieeffizientere Regelung der Wärmepumpe. Er sorgt dafür, dass die Mindestlaufzeit der Wärmepumpe eingehalten wird und diese im Teillastbereich länger und gleichmäßiger arbeiten kann. Denn häufiges Ein- und Ausschalten bekommt Wärmepumpen nicht, da sie den kontinuierlichen Betrieb bevorzugen.
Zudem unterstützt der Pufferspeicher einen reibungslosen Abtauvorgang bei außen aufgestellten Luft-Wasser-Wärmepumpen. Auch Wärmepumpenstrom-Sperrzeiten des Energieversorgers, wie sie bei speziellen Wärmepumpenstromtarifen vorkommen, lassen sich durch das gespeicherte Heizwasser komfortabel überbrücken.
Eine hygienische Warmwasserbereitung im Durchlaufprinzip ermöglicht eine sogenannte Frischwasserstation, die an den Pufferspeicher angebaut wird. Ein separater Warmwasserspeicher wird damit überflüssig.
Fazit: Systemdenken lohnt sich
Wärmepumpen entfalten ihr volles Potenzial erst im Zusammenspiel mit einem durchdachten Gesamtsystem – bestehend aus Photovoltaikanlage, Batterie- und Pufferspeichertechnik sowie intelligenter Steuerung. Eine sorgfältige Planung, bedarfsgerechte Auslegung und flexible Speicherlösungen erhöhen nicht nur die Effizienz, sondern auch den Eigenverbrauch und die Lebensdauer der Wärmepumpenanlage. Wer auf smarte Technik und erfahrene Fachpartner setzt, macht sich unabhängiger von den Energiepreisen – und ist für die Zukunft gut gerüstet.
Foto: Zukunft Altbau