Einsparungen durch Wärmepumpe und Photovoltaik für deutsche Hausbesitzer

Wärmepumpen werden als der schnellste Weg zur Senkung des deutschen Gasverbrauchs gepriesen. Seit dem Einmarsch Russlands in der Ukraine befindet sich Deutschland in einer tiefen Energiekrise und die Bundesregierung erwägt nun ein Verbot neuer Gas- und Ölheizungen ab 2024. Dies hat eine rege Diskussion über das Potenzial von Wärmepumpen ausgelöst, wirtschaftlich mit Gasheizungen zu konkurrieren, sowie über die Rolle der Photovoltaik bei der Senkung der Stromrechnungen.

Zwar gibt es zahlreiche Simulationsdaten über die Rentabilität von Wärmepumpen und ihre symbiotische Beziehung zur Photovoltaik auf dem Dach, aber Statistiken aus der Praxis sind schwieriger zu bekommen. Tim Riedel, Nachhaltigkeitsberater bei Planetgroups in Berlin, hat die Daten einer Wärmepumpen- und Photovoltaik-Anlage auf seinem Einfamilienhaus in Deutschland veröffentlicht.

Riedel installierte am 24. Februar 2022 in seinem denkmalgeschützten Haus aus dem Jahr 1796 eine Luftwärmepumpenanlage, bestehend aus einer externen Wärmepumpeneinheit mit einer Heizleistung von bis zu 12,86 Kilowatt, einem 170-Liter-Warmwasserspeicher und einer kleineren Inneneinheit zur Warmwasserbereitung im Keller des Hauses. „Zwischen Mai und Oktober ist die Hauptwärmepumpe gar nicht aktiv, wir nutzen die kleine nur zur Warmwasserbereitung“, so Riedel im Gespräch mit pv magazine. „Langfristig gesehen ist das kostengünstiger, weil es effizienter ist, das Wasser mit der kleinen Wärmepumpe zu erwärmen. Dann muss die größere Pumpe nicht so oft anlaufen, was ihre Lebensdauer verlängert.“

Das Wärmepumpensystem kostete 31.000 Euro, einschließlich Installationsarbeiten. Dafür gab es einen Zuschuss in Höhe von 10.500 Euro aus dem deutschen Wärmepumpen-Förderprogramm, so dass der Preis auf 20.500 Euro sank.

Riedel berichtet, dass das Heizen seines Hauses 20.000 Kilowattstunden Gas im Jahr 2021 verbraucht hat, während die Wärmepumpe vom 1. April 2022 bis zum 31. März 2023 insgesamt 4.009 Kilowattstunden Strom verbraucht hat. Bei einem Strompreis von 53 Cent pro Kilowattstunde und einem Gaspreis von 18 Cent pro Kilowattstunde ergebe sich durch das Wärmepumpensystem eine Einsparung von 1.595 Euro pro Jahr, so Riedel. Die Amortisationszeit des Systems beträgt somit etwa 13 Jahre, basierend auf den aktuellen Gas- und Strompreisen.*

„Dieses Investitionsergebnis berücksichtigt noch nicht einmal die Tatsache, dass eine neue Gasheizung ebenfalls Geld kosten würde“, so Riedel. „Die Amortisationszeit allein für die Mehrkosten einer Wärmepumpe im Vergleich zu einer Gasheizung wäre viel kürzer.“

Die Familie Riedel hat außerdem eine 24-Kilowattstunden-Photovoltaik-Anlage auf dem Dach ihrer Scheune installiert, die ihre jährlichen Stromeinsparungen weiter maximiert. Die Anlage wurde 2020 installiert und besteht aus 325-Watt-Solarmodulen des deutschen Herstellers Heckert Solar. Sie produziert 19.000 Kilowattstunden Strom jährlich und kostete einschließlich der Installation auf dem Flachdach der Scheune insgesamt 26.000 Euro.

Die Photovoltaik-Anlage produzierte 1433 Kilowattstunden des von der Wärmepumpe verbrauchten Stroms, so Riedel. Bei Kosten von 7 Cent pro Kilowattstunde für den selbst erzeugten Solarstrom ergaben sich durch die Photovoltaik- und Wärmepumpenanlage jährliche Einsparungen von 2.256 Euro. Doch die Photovoltaik-Anlage erzeugt nicht nur Strom für die Wärmepumpe, sondern Riedel nutzt sie auch für den Eigenverbrauch im Haushalt. Rund 1000 Kilowattstunden nutzt er dafür, was zu Einsparungen von 530 Euro bei der Stromrechnung führt. Etwa 16.000 Kilowattstunden speist er für die Einspeisevergütung von rund 9 Cent pro Kilowattstunde ins Netz ein. Er komme auf insgesamt etwa 2665 Euro, die er mit Photovoltaik-Anlage pro Jahr einsparen und verdienen. Nach Riedels Rechnung hat sich die Anlage nach weniger als zehn Jahren amortisiert.

Die Familie Riedel installierte eine Wärmepumpenanlage ohne Modernisierungs- oder Isolierungsarbeiten. In ihrem Haus aus dem 18. Jahrhundert werden herkömmliche Heizkörper verwendet, von denen sie einen durch einen größeren ersetzten. Ein intelligentes Thermostat steuert das System aus der Ferne und sorgt für eine effiziente Heizung.

Jahresarbeitszahl von 5

Bei einer jährlichen Heizleistung von rund 20.000 Kilowattstunden und einem Stromverbrauch von 4009 Kilowattstunden weist die Wärmepumpenanlage eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von 5 auf. Nach dem Datenblatt beträgt die Leistungszahl (COP) 2,98 bei einer Außentemperatur von 7 Grad Celsius und 4,14 bei 2 Grad Celsius. Die auf dem Datenblatt angegebene SCOP beträgt 4,53.

„Dieses Verhältnis von fünf zu eins [Heizleistung zu Stromverbrauch] ist nicht nur auf die Wärmepumpe zurückzuführen. Es liegt auch daran, wie wir sie mit dem intelligenten Zähler nutzen“, sagte Riedel. „Wir hatten auch schon vor der Installation der Wärmepumpe eine Temperaturregelung, aber dieser Zähler ist einfach ein bisschen intelligenter.“

Riedel bemerkte eine geringere Effizienz bei Außentemperaturen unter -3 Grad Celsius und einen erheblichen Stromverbrauch bei -10 Grad Celsius, aber die Leistung der Wärmepumpe bei kaltem Wetter sei kein großes Problem, da es in Deutschland nur für kurze Perioden mit einem solchen Wetter gibt.

„Die Leute sind sehr risikoscheu, sie kaufen ihre Geräte, als ob sie einen Winter am Nordpol überleben müssten. Was sie nicht wissen, ist, dass wir in Deutschland jeden Winter vielleicht ein oder zwei Wochen wirklich kaltes Wetter haben.“

*Anmerkung der Redaktion: Wir haben diesen Absatz am 28. April 2023 nachträglich präzisiert.