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.
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1000 KWh Eigenverbrauch entsprechend 530 € Einsparungen? Hoffentlich sind die weiteren Zahlen nicht auch schöngerechnet.
Bei einem kwh Preis von 0.53 Euro ganz plausibel
Ja, irgendwie kann es nicht stimmen. Denn die kWh Sonnestrom kostet ja auch wohl 7ct, somit müsste der bezogene Strom ja 60ct kosten.
D.h. da sind ein paar Rechnerfehler.
20000kWh Gas und nun 4000kWh Strom pro Jahr und davon noch 1400kWh selbst erzeugter Strom klingt beeindruckend.
24 kWp PV: So viel Dachflächen hat nicht jeder Hausbesitzer.
Potenzial für mehr Nutzen hat die Anlage noch wenn eine Batterie und ein E-Auto betrieben würde.
Eine Batterie kann den Anteil des selbst produzierten Stroms am Gesamtstromverbrauch auf 70% für das Haus und das E-Auto erhöhen. (Ohne die Wärmepumpe gerechnet)
Klar, das kostet alles viel Geld. Viele werden sich das nicht leisten können.
Viele wollen einfach nur nicht.
Aber was kostet eine neue Küche, ein neues Bad, eine neue Terrasse, eine Fernreise, ein Wohnmobil, was gerade voll im Trend liegt? Es gibt mehr Leute als man denkt, die dafür bedenkenlos Geld in solchen Größenordnungen ausgeben.
Prosumer sein macht auch Spaß und es kommen sicher noch mehr Chancen den selbst erzeugten Strom sinnvoll einzusetzen. Beispielsweise ihn den Nachbarn günstig zu verkaufen oder gar zu schenken.
@ RGS:
3x im Jahr nach Malle, Segelboot, Oldimer, Trecker, Motorrad, Quad, … beliebig verlängerbar 😉
Am Geld kann’s also ganz generell nicht gelegen haben (und alles ist ja heute viel teurer geworden). Jetzt müsste man nur noch rechnen können. Die steigenden Energiepreise waren da sicherlich ein Anstoß für viele, mal selbst genauer nachzurechnen.
Die Leute kommen jetzt immer mehr aus dem Quark. Die Zubaustatistik zeigt es ja schon. Ich würde das auch subjektiv leicht bestätigen, da auf einmal immer mehr PV-Anlagen entstehen, vor allem Private und Großanlagen an Autobahnen. Auch Nachrüstungen mit WP im Bestand sehe immer öfter.
So schlimm, wie die Lobby den Teufel dauernd an die Wand gemalt hat (stetige Wiederholung von Fake-News + das ständige Streuen von Zweifeln in der öffentlichen Wahrnehmung) scheint es am Ende des Tages alles nicht zu sein.
„Die Leute sind sehr risikoscheu, sie kaufen ihre Geräte, als ob sie einen Winter am Nordpol überleben müssten.“
Diese Art von Sorge (besser: eklatante Fehleinschätzung) muss irgendwie gesellschaftlich vererbt sein.
Das erinnert mich an die „German Reichweitenangst“, falls der Wagen für ein oder zwei mal im Jahr Italienurlaub nicht die 800 bis 900 km am Stück schaffen sollte. Skurril (alleine schon mit dem Auto derartige Strecken…).
Ein Luftwärmepumpe mit SCOP 5 in der Praxis, ich kann mir das kaum vorstellen. ich habe in ein Haus aus 1840 eine WP mit Bodenkollekotr, lt. Herstelle SCOP von 5.0 in der Praxis bin ich bei 4.1, was besser ist als ich erwartet hatte. Ich habe 7 kW auf em Dach, im Sommer exportire ich 2.500 kWh, in Winter importiere ich etwa die gleiche Menge, dieses Langzeitproblem „lösen“ der netbetreiber, und auch nach über 20 Jahre EE sind keine gute wirtschaftliche Langzeit Lösungen vorhanden, das vorhandene Erdgasnetz soll es mit H2 bieten, weshalb da nicht konsequent auf vorhandene (aber teurer > 8 cts/kWh statt 2 cts von Putin) Biogas / methan gesetz wird, bleibt mir ein Ratsel. Nur Deutschland bleibt bei ineffiziente (weil im Sommer kaum Wärme) KWK, alle andere EU Länder setzen auf aufbereitets Biogas (Biomethan) im Erdgas Netz
Physikalisch macht es natürlich Sinn eine kleine Wärmepumpe für die Warmwasseraufbereitung in der wärmeren Jahreszet einzusetzen. Mich würde eine wirtschaftliche Betrachtung gegenüber dem simplen Heizstab interessieren, welcher in dieser Jahreszeit komplett mit PV Strom laufen kann.
Falls jemand hier schon Daten gesammelt hat, gerne auch an meine Mail-Adresse.
Solche Berechnungen gibt es in YouTube zuhauf.
Ich glaube zuletzt ein sehr gutes Video von „DerFachwerker“ oder „AuTarkie100“ gesehen zu haben. Fazit: Ein Heizstab mit einem Wirkungsgrad von 1:1 gegenüber einer Einpseisevergütung von 9 Cent/kWh lohnt sich eigentlich nicht.
Die Thematik wurde aber auch schon im Photovoltaikforum erörtert.
Wenn man eine WP fürs heiten einbaut, schafft die das WW auch locker. Warum 2 WP’s ?
… weil in den hellen Monate nur für Warmes Wasser (ohne Heizung) eine kleine WP ausreichend ist und die „große“ Pumpe schont.
Ich frage mich, wie eine 4 köpfige Familie mit nur 1.000 kWh im Jahr auskommt. Wir zu zweit in einem kleinen Haus benötigen die doppelte Menge, und schneiden im Vergleich zu anderen Haushalten sehr gut ab.
Die 1.000 kWh/a für eine Familie ist wirklich sehr gut. Wir brauchen zu dritt 1.500 kWh/a. Die wesentlichen Verbraucher sind die weisse Ware (Kühlschrank, ggf. e-Herd, Spül- & Waschmaschine), Unterhaltungselektronik. Licht ist mit LED eher untergeordnet. Eine Ursache sind oft die vielen Geräte mit Standby-Funktion. Ohne die kann man beide Werte erreichen 🙂
Die 1000 KWh pro Jahr beziehen sich lediglich darauf, was von der PV Anlage kommt. Der Rest kommt aus dem Stromnetz.
Wo kann man bitte den kompletten Bericht von Herrn Riedel nachlesen bzw. wo würde dieser veröffentlicht?
20.000kWh Jahres-Heizleistung und nun 4.000kWh für die WP also eine JAZ von 5 bei einem Altbau mit Konvektoren ist erklärungsbedürftig, kann ich zumindest mit meiner Anlage (5kW LWP und Konvektoren bei isoliertem 70er-Altbau) nicht nachvollziehen. Eine 2.x-3.x wäre da vertrauenerweckender.
Das nicht mal ein 1/3 des PV Stromes von der PV gedeckt wird, obwohl es eine riesen PV Anlage ist, die auch bei diffusem Licht im Winter für ein paar Stunden 1kW liefern kann (die meisten haben das nicht) ist hingegen realistisch.
– welches Geheimniss verbirgt sich hinter dem intelligenten Zähler?
– was für eine WP ist im Einsatz ? Ist die WP der einzige Wärmeerzeuger gewesen ?
Ein Erzeugungs/Verbrauchsdiagramm für die 3 Wintermonate wäre da sehr aufschlussreich. Der Rest des Jahres ist uninteressant.
Ich kann die Verbrauchsdaten bestätigen (Neubau, 40+). 29 kWp auf dem Dach 8 KWh BS und 12 KW WP…brauche 4000 kWh für die WP (COP 4,8), sowie 6.000 kWh für Hausstrom und E Auto, kaufe 2.500 kWh ein, also Autarkie 75%. Ich spare damit 2.925 € am Bezugsstrom und speise für 1.550 € ein. PV, BS, WB, WP haben zusammen 58.000 gekostet, also 13 Jahre. Ohne WP sind es 7 Jahre.
@Juergen Wittiger: bei einem Neubau 40+ muss ja auch viel weniger geheizt werden als in einem Altbau mit 20.000kWh/J. Der Winter macht das 80% der Heizlast im Jahr aus, und genau da kommt wenig Strom aus PV am Dach, ausser man hat ein Scheunendach mit >20kWPeak.
„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.“
Das passt in meinen Augen nicht zusammen. Der COP fällt normalerweise mit der Außentemperatur. Gerade bei 2 Grad muss eine LWWP in der Regel schon enteisen, was zusätzliche Energie kostet.
Und wie man eine JAZ von 5 bei einem COP von unter 5 bekommen kann, muss mir erst mal jemand vorrechnen.
Normalerweise rechnen sich die WP-Hersteller mit ihren Daten aus der WP „schön „, sowohl was den Energieverbrauch, als auch die Heizenergie angeht.
Das zeigt meine WP von Panasonic deutlich. Realistisch bin ich bei einer JAZ von 3,5 bei maximal 30 Grad Vorlauftemperatur.
Was für Riesen WP werden denn hier verbaut? Wurde da denn keine korrekte Wärmeberechnung fürs Haus durchgeführt? Ich habe ein Haus aus 2002 ohne KfW Spezifikation. Die Wärmeberchnung ergab für knapp über 200 qm Wfl knapp 5 kW. Zuerst war eine 9 kW WP installiert – Katastrophe. Dann habe ich auf eine 5 kW WP insisitiert – und seither läuft das Ding perfekt. Warm ist es sowieso.
Genutzt wird der Estrich als Puffer – wird also tagsüber ‚geladen‘. PV ist vorhanden – nur im Winter nahezu ertragslos – trotz 20 kWp. Kosten waren nicht mal 11.000€ vor BAFA Förderung!
Und ein COP von 5 geht schon – meiner liegt meistens um die 6 oder höher. Und ja, ich habe einen WMZ installiert!
Ein Speicher ist totaler Quark, wenn man auch noch ein E-Auto hat. Da ist der Speicher doch eh schon da. Nur die deutschen Autobauer dürfen weiter dem Tiefschlaf huldigen. Seit Jahren wird ein Projekt nach dem Andern von der Politik hinsichtlich VtH und VtG gefördert. Rauskommen tut fast nichts.
Die Chinesen werden’s schon machen… warten wir noch ein paar Monate(!).
Die ganze Rechnung ist eine merkwürdige, und dann auch nur eine Kurzzeitrechnung.
Ich habe als „Nichtdiscounter-Kunde“ bis zum 1.3.23 für mein Gas 5,6 Cent/kWh bezahlt, und bezahle nun ab dem 1.2.23 bis März 2024 nur 13 Cent, auch bei 80/20% -Ansatz.
Der Strom hat mich 29 Cent/kWh bis Dezember 2022 und jetzt bis März 2024 40 Cent/kWh. Also Verhältnis 5,2 alt bzw. 3,1 neu. JAZ 3,1 mit Warmwasserbereitung und LWP (normale Werte lt. FRI) wären hier kostengleich. Amortisation???
Da warten wir lieber auf die billigen WP aus Übersee oder Gasüberangebot.
Was im April 2024 gilt weiß wer??
Und wenn jemand praktische Langzeitmessungen braucht:
https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2020/warmepumpen-funktionieren-auch-in-bestandsgebaeuden-zuverlaessig.html .
Natürlich sagt jetzt jeder Hersteller: Neu ist viel besser!
zur JAZ von WP Langzeit messungen: https://www.dlr.de/tt/Portaldata/41/Resources/dokumente/institut/system/projects/map/Thema_2_Lokale_Agenda_Lahr.pdf
Diese Schönrechnerei von reichen woken EFH Besitzern kann man sich ja nicht mehr anhören. 58.000 €. Nice. Ich möchte hier gar nicht damit anfangen, dass mit Gas heizen schön ist. Aber: die meisten Menschen wohnen in Mehrfamilienhäuser. Mindestens 50 % wohnt zur Miete. Wenn ihr hier über Quartierslösungen oder Speicherlösungen etwas berichten würdet, die gesamtgesellschaftlich viel mehr zur Sache beitragen als diese Einfamilienhauslösungen für vier Personen, dann wäre das eine erhellende Informationen. Konzepte, bei denen Fotovoltaik Anlagen auf Neubaublöcken in Zusammenarbeit mit Wärmepumpen viele Menschen mit elektrischer und/oder Wärmeenergie versorgen, das wären gesellschaftliche Punkte. Konzepte, bei denen Speicherlösungen im großtechnischen Maßstab realisiert werden (zum Beispiel mit Redox Flow oder Solid Flow Akkus, Speicherung von Wärmeenergie im Erdreich). Die Liste der Möglichkeiten ist wahrhaftig lang. Was ihr hier macht, ist einfach nur Spielzeuge für Reiche darstellen.
Über die Energieversorgung von Mietwohnungen wird im PV Magazin doch auch berichtet.
Fernwärme und Quartierslösungen: bei uns in der Stadt tut sich da nichts. Die Verwaltung und die Kommunalpolitik hat kein Know How und wer soll investieren? Ein mühsames „Geschäft“.
Oder meinst Du, die „reichen EFH-Besitzer:innen“ sollten besser ein paar Fernreisen im Jahr machen, statt die Energieversorgung ihrer Häuser umzustellen?
Naja, die Hälfte der Bevölkerung gehört zu diesen „reichen“. Ich sehe da keinen Widerspruch in der Diskussion. Es gibt immer Investoren und Konsumenten. So ist das nun einmal (sogar in China).
„…Bei einem Strompreis von 53 Cent pro Kilowattstunde und einem Gaspreis von 18 Cent pro Kilowattstunde…“
Es wäre Herrn Riedel dringend geraten seinen Energieanbieter zu wechseln. Zum Beispiel hier (https://www.erdgas-suedwest.de/zuhause/strom) sind billiger Tarife zu finden. Bei einem niedrigeren Strom- und Gaspreis sieht die Kostenrechnung auch wieder etwas anders aus.
Man hat definitiv gute Chancen, wenn es um den Zuschuss geht. Für mein Haus werde ich jetzt auf moderne Heizsysteme umrüsten. Dafür suche ich mir noch einen Experten für Wärmepumpenheizungen.
Der Beitrag zum Thema Wärmepumpe ist sehr hilfreich. Ich wollte besser informiert sein, denn ich weiß sehr wenig darüber. Nachdem ich diesen Artikel gelesen habe, weiß ich genug über dieses Thema.