Wärmepumpe und Photovoltaik kombinieren:
	So geht es nachhaltig und unabhängig
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Apr, 2019

Wärmepumpe und Photovoltaik kombinieren: So geht es nachhaltig und unabhängig

Nachhaltig Heizen ist gefragter denn je. Wärmepumpen zählen zu den nachhaltigsten Heizsystemen auf dem Markt. Sie nutzen Wärme aus der Luft, dem Erdinnern oder dem Grundwasser und weisen nur geringe CO2-Emmissionen auf. Das Temperaturniveau der Umweltwärme reicht jedoch nicht aus, um vollständig heizen zu können. Darum wird die Heizung zusätzlich mit Elektrizität betrieben. Rund 25 % der Nutzwärme einer Wärmepumpe besteht aus Antriebsenergie.1 Im Gegensatz zu einer rein elektrischen Heizung erreicht man mit einem Viertel des Stroms die gleiche Heizleistung.

Eine energieeffiziente und nachhaltige Variante ist die Nutzung von Solarstrom des eigenen Hausdaches. Die Nachfrage bei den Endkunden für Kombinationsanlagen steigt. Auf der Seite der Anbieter gibt es aber noch diverse Probleme bei der Umsetzung. Sind Photovoltaikanlage (PV) und Wärmepumpe ein Dreamteam? Wie lassen sich die beiden Systeme sinnvoll und vor allem effizient kombinieren?

Zusammenspiel Speicher, Wärmepumpe und Photovoltaikanlage

Es gibt verschiedene Varianten, die beiden Systeme miteinander zu verbinden.

  • Thermische Speicher: Eine Möglichkeit besteht darin, die Wärmepumpe immer dann zu betreiben, wenn Solarstrom produziert wird. Dafür benötigt man einen grösseren thermischen Speicher, der die produzierte Wärme effizient zwischenspeichert, bis sie für Heizung oder Warmwasseraufbereitung genutzt wird.
  • Elektrische Speicher: Eine weitere Variante ist der Einsatz eines Batteriespeichers. Bei dieser Methode wird der Solarstrom zwischengespeichert, so dass die Wärmepumpe zu einem beliebigen Zeitpunkt betrieben werden kann.

Bei beiden Varianten kann der Eigenverbrauchsgrad der Photovoltaikanlage gesteigert werden. Aufgrund des Lade- und Entladeprozesses reduziert sich der Wirkungsgrad mit Batteriespeicher im einstelligen Bereich aber, ein Batteriespeicher ermöglicht der Eigentümerin und dem Eigentümer höchste Flexibilität, da der gespeicherte Strom nicht nur für den Betrieb der Wärmepumpe, sondern auch sonst für Verbraucher im Haushalt oder für Elektromobilität genutzt werden kann. Damit steigert sich die Unabhängigkeit des Haushalts in allen Energiebelangen.

Kommunikation zentral für die Abstimmung der beiden Systeme

Knackpunkt bei der Kombination von PV und Wärmepumpe ist die Leistungsabgabe der PV und die Leistungsaufnahme der Wärmepumpe aufeinander abzustimmen, um eine effiziente Energieverteilung zu erreichen. Dazu ist die Kommunikation zwischen den beiden Systemen zentral.

Die meisten Wärmepumpen verfügen über einen sogenannten «SG-Ready-Eingang» (SG = Smart Grid), welcher als Schnittstelle dient. Nun gibt es verschiedene Möglichkeiten die Wärmepumpe und die Photovoltaik miteinander kommunizieren zu lassen.

  • Eine Variante besteht darin, die Wärmepumpe direkt mit dem Wechselrichter zu verbinden. Dabei schaltet ein Relais immer dann, wenn eine bestimmte Leistung durch die PV erzeugt wird. Dieser Wert kann individuell eingestellt werden.
  • Eine zweite Möglichkeit ist, die Wärmepumpe mit einem Smart Meter anzusteuern. Der Smart Meter misst nicht nur die Leistung der PV, sondern den Stromüberschuss der nach Versorgung aller anderen Verbraucher im Haushalt übrig ist.
  • Neu setzen aber viele Hersteller auf ein Energiemanagementsystem (EMS), um die Kommunikation zwischen Wärmepumpe und PV sicherzustellen. Das EMS bietet die Möglichkeit die Energieflüsse zu steuern und zu visualisieren. Es lassen sich verschiedene Verbraucher, wie z.B. die Elektroladestation integrieren.

Um den optimalen Einsatz der Energieressourcen zu erreichen, ist der Einsatz eines Energiemanagementsystems also sinnvoll.

Schwierigkeiten bei der Installation vor Ort

Technisch gesehen, ist die Kombination also realisierbar. Was in der Theorie einfach klingt, ist in der Praxis jedoch nicht ganz einfach umzusetzen.
Photovoltaikanlage und Wärmepumpe sind zwei eigenständige Systeme und werden in den meisten Fällen von unterschiedlichen Anbietern bereitgestellt und daher auch häufig unabhängig voneinander installiert. Vor Ort stellt die Abstimmung der einzelnen Komponenten und das Engineering oft eine Herausforderung dar.

Die Kombinationsanlage ist zudem für jedes Gebäude individuell auszulegen. Elektroinstallateure, Solarteure und Planer müssen sich also immer wieder auf neue Situationen einstellen.

Batteriespeicher und Energiemanagementsystem in einem – so kombiniert ecocoach

Das ecoBatterySystem, Energiezentrale mit Batteriespeicher, Wechselrichter und Energiemanagement in einem, entschärft diese Problematik. Das ecoBatterySystem ist ein ideales Zwischenglied für Wärmepumpe und Photovoltaikanlage. Es bietet Batteriespeicher für die selbstproduzierte Solarenergie und stellt gleichzeitig das Energiemanagementsystem bereit.

Mit dem integrierten System entfällt die Verantwortung des Installateurs für die Abstimmung, gleichzeitig ist die optimale Energienutzung sichergestellt.
Zudem ermöglicht das ecoBatterySystem mehr Flexibilität. Produziert die PV-Anlage mehr Strom als ursprünglich erwartet, lassen sich die Leistungsschwellen mit dem Energiemanagement problemlos neu einstellen.

Ten batterysystem features

Der Anschluss für den PV-Wechselrichter ist direkt integriert. Zudem ist das ecoBatterySystem ebenfalls mit einer «SG-Ready»-Schnittstelle ausgestattet, so dass die Kommunikation zwischen Wärmepumpe, PV und Batteriespeicher problemlos funktioniert.

Mit dem ecoBatterySystem lassen sich verschiedene Prioritäten festlegen. Möchte man den Fokus also vor allem auf nachhaltiges Heizen richten, kann man den PV-Strom in erster Linie für die Antriebsenergie der Wärmepumpe einsetzen.

Das ecoBatterySystem ist also der dritte Teamplayer, der das Duo zum Dreamteam macht, indem die Kommunikation zwischen Wärmepumpe, PV und anderen Verbrauchern im Haushalt regelt und so für eine intelligente Strom- und Wärmeverteilung sorgt. Das ecoBatterySystem schliesst die Lücke für Hersteller und Planer und bietet so die optimale Lösung für die steigende Nachfrage auf dem Markt. Mehr über das ecoBatterySystem erfahren Sie hier.

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1 Gemäss «Nachhaltig leben»:
https://www.nachhaltigleben.ch/bauen/hausbau/heizung-vergleich-330/2)

2 Weitere Quellen:
https://heizung.de/waermepumpe/waermepumpe-mit-photovoltaik/
https://www.ee-news.ch/de/solar/article/37809/spf-photovoltaik-und-warmepumpe-ein-traumduo

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