Die Wärmepumpe etabliert sich immer mehr als neuer Standard in deutschen Einfamilienhäusern. Mit Wachstumsraten von über 50 Prozent bei neu installierten Anlagen hat sie im Jahr 2025 die Gasheizung als meistverkaufte Heizungsart überholt. In rund 30 Prozent der Eigenheime wird sie bereits mit einer Photovoltaik-Anlage kombiniert. Doch während die Verbreitung der Hardware voranschreitet, bleibt das Potenzial intelligenter Heim-Energiemanagementsysteme (kurz HEMS) oft noch ungenutzt. Sie dienen als „Gehirn“ des elektrifizierten Haushalts, das Erzeugung, Verbrauch und Speicher intelligent orchestriert – und dadurch die Energiekosten im Eigenheim signifikant reduziert.
Ein konkretes Praxisbeispiel aus dem Berliner Umland zeigt: Eine KI-basierte Steuerung macht den Unterschied und ermöglicht signifikante Einsparungen durch vorausschauende Sektorkopplung von Wärmepumpe und Photovoltaik.
Das Vorurteil: „Wärmepumpe und Photovoltaik regeln das schon von allein“
Die Meinung, eine ausreichend dimensionierte Photovoltaik-Anlage mache smartes Energiemanagement überflüssig, hält sich hartnäckig. Die Wärmepumpe einfach bei Sonnenschein „mitlaufen“ zu lassen, greift zu kurz: Gebäude reagieren träge, Strompreise schwanken stark – und so bleibt Sparpotenzial ungenutzt.
Ein Standard-Setup steuert die Wärmepumpe meist starr nach einer Heizkurve, basierend auf der Außentemperatur. Die Intelligenz endet hier oft beim „SG Ready (smart grid ready)“-Kontakt, der lediglich binär signalisiert, ob ein Photovoltaik-Überschuss vorhanden ist. Echte Optimierung agiert jedoch vorausschauend. Genau hier setzen moderne Energiemanagementsysteme an: Sie koppeln Solarstrom und Wärme, indem sie den Eigenverbrauch maximieren und zugleich den Stromverbrauch in Zeitfenster mit hohem Photovoltaik-Stromangebot verschieben.
Als Hauptverbraucher bietet die Wärmepumpe das größte Flexibilisierungspotenzial. Die Lastverschiebung kann ihre Stromkosten um etwa 20 Prozent senken, wie eine Analyse der Energieberatung Neon belegt – unsere Praxisdaten aus tausenden HEMS-Installationen untermauern diesen Wert.
Die Gebäudehülle als unterschätzter thermischer Speicher
Das Flex-Potenzial der Wärmepumpe ist maßgeblich davon abhängig, wie lange das Gebäude das gewünschte Temperaturniveau halten kann. Dabei wird die Speicherkapazität der Gebäudehülle oft unterschätzt: Ein durchschnittliches Einfamilienhaus kann zwischen 6 und 11 Kilowattstunden thermische Energie in Wänden und Böden speichern – weit mehr als ein klassischer Pufferspeicher. Zusätzlich kann der Warmwasserspeicher für einen flexibleren und kostensparenden Verbrauch genutzt werden.
Um dieses Potenzial zu heben, haben wir für unser HEMS „thermondo smart“ eine eigene KI-gestützte Software entwickelt. Das System erstellt mithilfe von Daten, die bei der Bestandsaufnahme und Planung für den Heizungstausch erfasst werden, einen digitalen Zwilling des Gebäudes. Auf dieser Grundlage wird eine individuelle Heizstrategie berechnet, die bei gleichbleibendem Komfort Einsparpotenziale erkennt und die Heizkurve auf den tatsächlichen Bedarf des Hauses zuschneidet. Diese Strategie wird an das HEMS übermittelt, welches alle verbundenen Geräte wie Photovoltaik-Anlage, Wärmepumpe, Batteriespeicher, Warmwasserspeicher und Wallbox entsprechend aussteuert.
In der Praxis zieht die Wärmepumpe so vorzugsweise Energie, wenn ihre Effizienz wetterbedingt höher ist – also bei Sonnenschein, was, wenngleich mit saisonal schwankender Intensität, in der Regel mit hohem Photovoltaik-Ertrag oder niedrigen Börsenstrompreisen einhergeht. Die Energie wird in der Gebäudehülle zwischengespeichert, sodass der Netzbezug in den teuren Abendstunden minimiert wird, ohne dass die Bewohner einen Komfortverlust spüren. Die Heizstrategie garantiert so gewohnten Komfort bei geringeren Energiekosten.
Praxis-Case: 542 Euro zusätzliche Ersparnis im Jahr durch Intelligenz
Wie stark dieser Effekt in der Praxis ausfällt, zeigen die Betriebsdaten eines unserer Kunden für das Jahr 2025.
- Wärmepumpe: LG Therma V Monobloc (14 Kilowatt)
- PV-Anlage: 25 Kilowatt-Peak
- Speicher: 13 Kilowattstunden
- Steuerung: HEMS „thermondo smart“
- zusätzlich Wallbox
Durch die intelligente Optimierung mit dem Heim-Energiemanagementsystem konnte der Kunde seine Energiekosten im vergangenen Jahr um 542 Euro gegenüber dem Standardbetrieb senken. Ein wesentlicher Hebel lag hierbei in der Verringerung des Stromverbrauchs der Wärmepumpe um 20 Prozent (etwa 1.200 Kilowattstunden). Gleichzeitig stieg die Eigenverbrauchsquote von Solarstrom um 9 Prozent auf knapp 32 Prozent.
In der Gesamtbilanz lebte unser Kunde fast energieautark. Bei einem Festpreisstromtarif von circa 30 Cent pro Kilowattstunde zahlte er für das gesamte Jahr lediglich knapp 30 Euro an effektiven Stromkosten.
Der Nutzen des Heim-Energiemanagementsystems wird im Vergleich zu einem modellierten Szenario ohne Solarstrom deutlich: Ohne Photovoltaik-Dachanlage hätten die jährlichen Energiekosten für den Haushalt mit Wärmepumpe bei rund 4492 Euro gelegen. Nur mit Photovoltaik konnte der Hausbesitzer seine Stromkosten radikal um 87 Prozent auf nur 571,82 Euro senken. Dieser enorme Einspar-Effekt wurde durch die großzügig dimensionierte Photovoltaik-Anlage und eine hohe Einspeisevergütung von 1.473,77 Euro im Jahr begünstigt.
Die intelligente Flexibilisierung des Verbrauchs reduzierte die verbleibende Stromrechnung um weitere 542 Euro auf nahezu null. Insgesamt sparte der Hausbesitzer somit 4.462,63 Euro an jährlichen Energiekosten ein.
Der nächste Hebel: Dynamische Stromtarife
Als Alternativen zur bezahlten Einspeisung kommen in Zukunft die intelligente Vermarktung des Überschussstroms und bidirektionales Laden infrage. Weiteres Einspar-Potenzial könnte zudem ein dynamischer Stromtarif bieten, welchen unser Beispielkunde nicht nutzt. Modellierungen zeigen, dass hierdurch weitere zehn Prozent Ersparnis möglich wären. Ein intelligentes Heim-Energiemanagementsystem kann die Wärmepumpe gezielt dann aktivieren, wenn die Börsenstrompreise und Netzentgelte niedrig sind. Dies führt zu einem netzdienlichen Betrieb der Wärmepumpe. Flexibler Betrieb rechnet sich in diesem Fall doppelt: Er schont den Geldbeutel des Betreibers und reduziert die Kosten für das gesamte Energiesystem.
Fazit: Wirksame Sektorkopplung braucht Software und Smart Meter
Die Daten veranschaulichen: Der flexible Betrieb von Wärmepumpe und Photovoltaik-Anlage rechnet sich. Mit intelligentem Energiemanagement kann auch ein Haushalt mit großen Verbrauchseinrichtungen die Jahres-Stromrechnung auf unter 30 Euro reduzieren.
Die Technologie dafür ist marktreif. Damit sie jedoch in der Breite der Eigenheime ankommen kann, ist ein schnellerer Smart-Meter-Rollout zwingend erforderlich. Intelligente Steuerungstechnik ist der Schlüssel für Kostenersparnis und die Anpassung an Netzsituationen. Die aktuelle Smart-Meter-Einbauquote bei gerade einmal 3,8 Prozent der Haushalte in Deutschland ist ein Flaschenhals für die Energiewende.
Zudem müssen digitale Prozesse für Anmeldungen und Abrechnungen bei den Verteilnetzbetreibern weiter vorangetrieben werden. Nur so können Hausbesitzer das Potenzial ihrer Anlagen voll ausschöpfen und Preissignale in vollem Umfang nutzen.
Die Wärmepumpe ist kein starrer Verbraucher, sondern flexibel. Wenn wir lernen, diese Flexibilität durch Software konsequent zu nutzen, macht die Energiewende im Einfamilienhaus ökonomisch noch mehr Sinn. Flexibel betriebene Verbrauchseinrichtungen unterstützen außerdem ein zukunftsfähiges und leistungsstarkes Stromnetz. Unser Praxisbeispiel zeigt: Smarte Sektorkopplung bringt Kunden- und Netz-Mehrwert zusammen.
— Der Autor René Zerwes ist Senior Product Manager bei Thermondo. In dieser Position verantwortet er die Entwicklung des unternehmenseigenen Energiemanagementsystems „thermondo smart“ sowie die Konnektivität steuerbarer Verbrauchseinrichtungen für das Eigenheim. Er verfügt über langjährige Erfahrung in der Energiebranche, war zuvor unter anderem bei Lichtblick und Digital Energy Solutions beschäftigt und hat sich auf Wärmepumpen und Energiemanagement-Lösungen spezialisiert. —
Die Blogbeiträge und Kommentare auf www.pv-magazine.de geben nicht zwangsläufig die Meinung und Haltung der Redaktion und der pv magazine group wieder. Unsere Webseite ist eine offene Plattform für den Austausch der Industrie und Politik. Wenn Sie auch in eigenen Beiträgen Kommentare einreichen wollen, schreiben Sie bitte an redaktion@pv-magazine.com.
Dieser Inhalt ist urheberrechtlich geschützt und darf nicht kopiert werden. Wenn Sie mit uns kooperieren und Inhalte von uns teilweise nutzen wollen, nehmen Sie bitte Kontakt auf: redaktion@pv-magazine.com.
Das ist alles richtig und das Ziel ist klar, aber versuchen Sie mal in der Praxis eine Wärmepumpe und eine Wallbox mit einem HEMS zu verbinden. Die Kompatibilät ist unterirdisch (egal ob SG Ready Relais, EEBUS, SEMP, etc).
Wenn dann noch ENWG 14a mit Modul 1,2,3 hinzukommt wird es noch komplexer. Da scheitert es schon daran überhaupt einen Installateur/Elektriker zu finden, der sich damit auskennt und Ihnen das „zusammenbaut“. Und auch für die Netzbetreiber ist Letzteres noch Neuland.
Habe dies mit meiner alten Rotex HPSU Compact als Laie probiert. SG besagt nur, dass die WP aktiv oder inaktiv ist. Ein „Überladen“ gibt es dort nicht und das kann die WP auch nicht von selbst. Über Schnittstelle kann ich über Automation also in der Zeit die Werte hochjagen. Bei einem Enev70 Haus aus 2015 und Jahresnetzbezug mit LWWP, PV und Speicher von 1.120 kWh kann ich das alles aber durchaus vernachlässigen. Natürlich ärgert mich der Januar, indem ich bis jetzt schon über 440 kWh aus dem Netz geladen habe, aber ab Februar sind es nur noch 110 und ab März 0,00…
Es kommt drauf: Wenn Sie ggf. die Modulation der Wärmepumpe steuern wollen, wird es eventuell kompliziert, wenn man nicht irgendwo mit Standards wie 12V PWM o.a. eingreifen kann. Wenn es nur um ein/aus geht, kann man jede Wärmepumpe easy umbauen. Es reicht ja, an passender Stelle ein Funkrelais oder ähnliches zu verbauen.
Ich habe hier eine Lüftungsanlage, eine Wärmepumpe, eine Solarthermie. Alles 20 Jahre alt. Nichts davon unterstützt irgendwelche modernen Standards und Protokolle. Nichts davon hat irgendwelche Schnittstellen. Alles läuft heute smart per Home Assistant, kann dynamische Strompreise, Wetterprognosen etc. für eine energetisch optimale Steuerung berücksichtigen. Die Lüftungsanlage regelt dynamisch nach CO2-Gehalt der Luft. Und ich habe im Prinzip null Ahnung von Elektronik.
dem muß ich H.Moller leider zustimmen.
Wenn man nicht ALLES von einen Hersteller holt, dann ist man aufgeschmissen.
Wobei man das eh ist, da ein Hersteller einfach keine PV/Batterie/Wärmepumpe hat… und dann auch noch baldige Gesetzte einhält. Sprich: Europäischer Hersteller.
Mein Fazit ist der Eigenbau bzw. HomeAssistant. Die Addon’s entwickeln sich rasant.
ich schrieb:
„Wenn man nicht ALLES von einen Hersteller holt, dann ist man aufgeschmissen.“
Dem kann ich nicht zustimmen, es gibt unglaublich viel für HA (Home Assistant). Es ist vermutlich schwieriger Hardware zu finden, die nicht steuerbar ist und im schlimmsten Fall kann man über ESP Home oder diverse Cloudanbieter mit wenig Aufwand eine Steuerung realisieren.
Dynamische Stromtarife
man sollte wenigstens neutral Berichten, wenn der Strom günstig ist wird der Strom durch den Steuerzahler bezahlt.
Natürlich kann man auch das Merid Order Ändern und das Markt-Design hat einen Einfluss.
Aber für eine Ehrliche Diskussion gehört meiner Meinung dies dazu.
@ niranbunmi.mt
Das Kosten/Nutzen Prinzip Merit Order bei der Energiewende bereitet Ihnen immer noch Probleme.
Lassen Sie mich behilflich sein. 18,5 Milliarden lassen wir es uns auf dem EEG Konto an Vergütungen für EE Anlagen „Kosten“ um damit einen „Nutzen“ von 16,5“ Milliarden zu generieren. So wenig geht dafür nämlich nur auf dem EEG Konto ein, weil Sonne und Wind keine Rohstoffrechnungen schicken. Anstatt damit die Kosten von 18,5 unseres Strommixes damit zu kompensieren, lassen wir einfach den Staat die Differenz überweisen, und müssen uns von den Kritikern vorhalten lassen, die Energiewende wäre unbezahlbar.
Denken Sie mal drüber nach.
Hallo „iranbunmi.mt“ lassen Sie mich Ihnen Merit Order im Zusammenhang mit der Energiewende etwas näher bringen
Fakt und Grundlage meiner Erklärung ist allerdings, dass die Erneuerbaren im Versorgungssystem integriert sind, wie im Folgenden bei 50 Hertz praktiziert, und nicht – wie gegenwärtig der Fall – mit dem EEG Konto missbraucht werden.
Schauen Sie mal hier was einer aus der Praxis sagt.
https://greenspotting.de/strompreise-kommt-nach-der-normalisierung-der-sturzflug-nach-unten/
Zitat:….Die beruhigenden Äußerungen stammen von Stefan Kapferer, Unternehmenschef des Netzbetreibers 50Hertz und ehemaliger Wirtschaftsstaatssekretär. Für den gewünschten Preissturz sind seiner Auffassung nach primär die starken Auswirkungen von erneuerbaren Energien im Netz auf die Strompreise verantwortlich. Je höher der Anteil der erneuerbaren Energien ausfällt, desto stärker fallen die Preise für den Strom. Besonders stark ist dieser Preissturz, wenn die erneuerbaren Energien die Grenze von 90 Prozent Anteil im Netz überschreiten. Allein im vergangenen Jahr gelang es im Schnitt zu jeder sechsten Stunde, dass die erneuerbaren Energien sogar 100 Prozent erreichten. Dadurch sank der Preis für die Kilowattstunde Strom auf 10 Cent oder weniger. Preise, die wir uns als Verbraucher nach den Anstiegen der vergangenen Jahrzehnte für Strom gar nicht mehr vorstellen können. Zitat Ende.
So geht Merit Order. Wie Sie selbst erkennen können, wandelt das EEG Konto diese Merit Order Auswirkungen durch Sonne und Wind der Erneuerbaren im Netz gerade ins Gegenteil um.
Stellen Sie sich mal vor EE Strom würde nur noch 1 Cent oder weniger kosten, dann würden für den Staat die Milliarden auf dem EEG Konto ins Unendliche steigen. Energiepolitische Volksverdummung nenne ich das.Ohne diese „Nebelkerze“ EEG Konto würde man uns um unseren Strompreis beneiden.
niranbunmi.mt schrieb:
„man sollte wenigstens neutral Berichten, wenn der Strom günstig ist wird der Strom durch den Steuerzahler bezahlt.“
Du schlägst also vor, dass der Steuerzahler den mit Steuern vergünstigten Strom nicht günstig einkauft, sondern teuer einkauft bei Jemandem der die Differenz einsteckt und kaum/keine Steuern zahlt?
Hm, 25.000 kWh PV-Stromerzeugung bei 8.000 kWh Stromverbrauch.
Mit den EEG Vergütungen des Sommers bezahlt man den Winterbetrieb.
Funktioniert. Für ca 10 % des Verbrauchs. Oder anders ausgedrückt. 9 Haushaltskunden sind nötig um 1 Haushalt dieses Geschäft zu ermöglichen.
Hmm, das mit der Speicherung in der thermischen Hülle würde ich gerne hinterfragen. In meinem gut gedämmten Haus, kann auch mal 2h die Heizung ausgeschaltet werden, aber dann beginnt die Temperatur fühlbar zu sinken. Damit kann ich nicht notwendigerweise die Arbeit der Wärmepumpe immer in die „günstigen“ Zeiten legen. Mit Stromspeicher geht das natürlich etwas besser. Aber wie soll die Gebäudehülle die Wärme wirklich speichern ? Muss ich dann den Raum auf 25 Grad erhitzen und dann ausschalten und bis auf 20 Grad fallen lassen ? Hört sich nicht wirklich praktikabel an …
Energieautark ist das natürlich nicht, wie behauptet.
Und in einen Puffer bekomme ich sehr wohl einige kwh unter, auch wenn der noch für andere Ding gut ist.
Klickbait PR Artikel.
Ohne Regelung, kein Passivhaus:
Tag mit Sonne: Die Wärmepumpe läuft durch, mit solaren Erträgen ist es Abends 0,5 – 1 Grad wärmer und der Verbrauch in den Abendstunden automatisch ohne jede Technik niedriger.
PV-Speicher braucht man nicht, weil der Überschuss eh vollständig in im eAuto verschwindet.
Tag ohne Sonne: Wenn ich jetzt von 17-20 Uhr die Wärmepumpe dimme, habe ich nach 22 Uhr ein Wärmedefizit, das ich mit deutlichem Mehrverbrauch Nachts wieder kompensieren muss.
Dazu muss der Strom also nach 20 Uhr deutlich günstiger sein, dass sich der Mehrverbrauch und die Steuertechnik rechnet.
Passivhaus: Nur das verliert so wenig Wärme, dass ich die problemlos nur zu Zeiten günstigen Stroms nachladen muss. Aber verbraucht im Vergleich zum Bestand eh lächerlich wenig…
Bei der Annahme 25 kW Peak Leistung der Photovoltaik Anlage kann man eigentlich aufhören zu lesen. Auf welches Dach eines normalgroßen Hauses passen 25 kWP ?
Also heftig schöngerechnet und ein Werbeartikel für Thermondo.
Richtig ist natürlich, das jedes Haus Optimierungspotenzial besitzt.
p
Ein gut gedämmtes Haus ist einfach das beste Haus der Gegenwart um Energie zu sparen.
Ich finde zwar eine dicke und homogene Wand ( 60 cm bis 80 cm ) aus Blähton-Beton das Allerbeste in Bezug auf das innere Wohlfühlen, aber dies lässt sich nur in Neubauten realisieren.
Was genau bewirkt Dämmung eigentlich?
Aus meiner Sicht verlangsamt die Dämmung
den Übertritt der Außentemperatur in das Innere des Hauses ganz extrem.
Dies funktioniert im Sommer wie im im Winter.
So kann man preisgünstig die Innentemperatur des Hauses selbst gestalten, und sich von der natürlichen Außentemperatur fast ganz entkoppeln.
Schon eigenartig, dass man früher Eisblumen an den Fenstern innen romantisch und schön fand. Dass sind Eisblumen ja eigentlich auch , nur hat es dann im Innenraum etwa 5 Grad Celsius.
In einem Punkt hat er 100% recht: Macht das Dach voll !!
Den Strom benötigt ihr im Winter !
Und im Sommer werden die fossilen Erzeuger zum Abschalten gezwungen, denn die dann folgenden langen Phasen der neg. Preise/Stunden können sie nicht aussitzen.
Die fossilen Erzeuger haben da Problem, sie können nicht flexibel und müßen daher zahlen !
Und die EE Jungs sollten endlich den schwarzen Peter verweigern und ihn zurück weisen, dorthin, wo er hin gehört: Zu RWE, Uniper, LEAG, EnBW und andere.
Sie erzeugen weiterhin vorsätzlich CO2, obwohl es schon lange andere Möglichkeiten gibt !! Aber haltet den Dieb rufen !
Zwei Grad Temperaturhub sind sicher die Komfortgrenze, zum Beispiel 21 bis 23 °C. Die entstehen ohne KI automatisch an sonnigen Tagen mit Wärmepumpe und entsprechend eingestellten Raum- oder Heizkörperthermostaten. Interessanter das Zusammenspiel zwischen Batteriespeicher und Überschussladen der Wallbox. Besser KI oder reicht ein Vorrang für den Batteriespeicher? Bei bi-direktionalem laden/entladen wäre auch das nicht mehr relevant.
Bleiben dynamische Strompreise m. E. als einzige echte Anwendung für KI.