Wär­me­pum­pen mit So­lar­ther­mie kom­bi­nie­ren: Ei­ne gu­te Idee?

Wärmepumpen sind spätestens seit “Habecks Heizungshammer” in aller Munde. Sie gelten als besonders klimafreundlich. Die geringen Betriebskosten machen sie zusätzlich attraktiv. Wird eine Wärmepumpe mit Solarthermie kombiniert, wird noch mehr Geld eingespart. Grundsätzlich kann jede Art von Wärmepumpe mit Solarthermie betrieben werden, doch nicht immer ist das auch wirtschaftlich.

Solarthermie-Kollektoren fangen Sonnenstrahlen ein und geben die Wärme an eine Wärmeträgerflüssigkeit ab. Die erhitzte Flüssigkeit wird über Rohre zu einem Wärmespeicher transportiert und gibt die Wärme an das Wasser im Speicher ab. Das warme Wasser wird vom Speicher als Trinkwasser oder Heizungswasser zur Verfügung gestellt.

Eine Wärmepumpe funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank. Nur umgekehrt. Wärme aus der Umgebung (je nach Typ aus der Luft, dem Wasser oder der Erdwärme) wird durch ein Kältemittel aufgenommen und mit einem Kompressor verdichtet. Das Kältemittel wird anschießend zum Kondensator transportiert. Dort gibt das Kältemittel die Wärme an das Warmwasser oder das Heizsystem ab.

Im Detail sieht der Prozess so aus:

Kombinierst du deine Wärmepumpe mit Solarthermie wird zunächst die solare Wärme aus der Solarthermie-Anlage für Heizung und Trinkwasser verwendet. Reicht diese nicht aus, wird die Wärmepumpe aktiviert. 

Damit die Kombination auch funktioniert, gibt es ein Steuerungssystem, das den Prozess überwacht und regelt. Es sorgt dafür, dass die Solarthermie-Anlage immer Vorrang hat und sich die Wärmepumpe nur bei Bedarf einschaltet. Die Steuerung kann auch die Effizient der Wärmepumpe weiter optimieren, indem bestimmte Betriebsparameter angepasst werden.

Da die Wärmepumpe dank der Solarthermie-Anlage weniger im Einsatz ist, wird die Lebensdauer deutlich erhöht. Außerdem sparst du Strom, der für den Betrieb der Wärmepumpe notwendig ist.

Die Verbindung zwischen Wärmepumpe und Solarthermie kann auf zwei Wegen realisiert werden. Beide Methoden sind effizient und nutzen möglichst viel Solarenergie, um sowohl die Heizung als auch das Wasser mit ausreichend Wärme zu versorgen.

Die Wärme aus den Solarkollektoren wird über einen Wärmetauscher an einen Warmwasser- oder Pufferspeicher abgegeben. An diesen Speicher ist auch die Wärmepumpe angeschlossen. Bei Bedarf wird die Temperatur durch die Wärmepumpe erhöht. Bei der indirekten Einbindung sind Solarthermie und Wärmepumpe über den Speicher verbunden, arbeiten aber getrennt voneinander.

Bei der direkten Einbindung von Solarthermie mit der Wärmepumpe wird die Wärme aus den Solarkollektoren über den Wärmeträger direkt an das Kältemittel der Wärmepumpe abgegeben. Beide Systeme sind somit direkt miteinander verbunden. Kommt nicht ausreichend solare Wärme bei der Wärmepumpe an, zieht sie die restliche Wärme aus einer anderen Wärmequelle wie Luft, Wasser oder Erdwärme.

Die Kosten für eine Wärmepumpe mit Solarthermie schwanken erheblich. Je nach Wärmepumpentyp, Art der Solarkollektoren und Systemaufbau können Kosten zwischen 35.000 und 65.000 Euro entstehen. Die Kosten teilen sich in etwa 5.000 Euro bis 15.000 Euro für Solarthermie und 30.000 Euro bis 50.000 Euro für die Wärmepumpe auf. Und das nur für ein Einfamilienhaus. Für größere Gebäude wird entsprechend mehr fällig.

Allerdings kannst du die Wärmepumpen- und Solarthermie-Kosten mittels Förderung senken. Der Staat bezuschusst den Umstieg auf klimaschonende Heizsysteme mit bis zu 40 Prozent. Neben der Solarthermie-Förderung gibt es noch einen Bonus für die Umstellung von einer alten Öl- oder Gasheizung auf eine energieeffiziente Wärmepumpe. Möglich macht das die Bundesförderung für effizientes Bauen (BEG).

Technisch kann jede Art von Wärmepumpe mit einer Solarthermie-Anlage kombiniert werden. Je nach Typ geschieht dies auf eine andere Weise. Das Ziel ist aber immer gleich: Die Effizienz der Wärmepumpe wird gesteigert und weniger Strom verbraucht.

Die Kombination ist aber nur dann sinnvoll, wenn sie in einem energieeffizienten Gebäude eingesetzt wird mit guter Dämmung und einem geringen Wärmebedarf. Zudem sollte das Haus mit einer Fußboden- oder Flächenheizung ausgestattet sein. In älteren oder kaum sanierten Gebäuden ist der Wärmeverlust zu hoch, als dass das System effektiv eingesetzt werden könnte. 

Langfristig gesehen sparst du mithilfe der Kombination von Wärmepumpe mit Solarthermie nicht nur Geld, sondern in erster Linie CO2 Emissionen. Durch die solare Unterstützung der Wärmepumpe wird diese effizienter und langlebiger. Dennoch gibt es nicht nur Vorteile. Die Anschaffung sollte gut überlegt sein.

Vorteile

• Erhöhte Energieeffizienz: Durch die Solarthermie nutzt die Wärmepumpe alle erneuerbaren Energien aus und erhöht damit die Effizienz des gesamten Systems.
• Geringere Betriebskosten: Die Wärmepumpe wird durch die Solarthermie entlastet. Die Wärmepumpe verursacht weniger Stromkosten und muss seltener gewartet werden.
• Hohe Umweltfreundlichkeit: Der Verbrauch fossiler Brennstoffe wird deutlich reduziert.
• Mehr Flexibilität: Wärmepumpe und Solarthermie können an verschiedene Bedürfnisse angepasst und erweitert werden. Scheint die Sonne, wird mehr solare Wärme erzeugt. Scheint die Sonne nicht, springt die Wärmepumpe ein.
• Staatliche Förderung: Durch die BEG werden bis zu 40 Prozent der Kosten bezuschusst. Wird ein Heizungstausch fällig, kann sich die Investition dadurch noch mehr lohnen.

Nachteile

• Hohe Kosten: Sowohl Wärmepumpe als auch Solarthermie sind teuer in der Anschaffung. Zusätzlich musst du für die fachgerechte Installation zahlen. Nicht jeder hat so viel Bargeld in der Tasche.
• Großer Platzbedarf: Beide Systeme brauchen Platz. Auf dem Dach muss ausreichend Fläche für die Kollektoren sein, die Wärmepumpe muss im Garten oder an einem geeigneten Ort im Haus aufgestellt werden. Zudem brauchst du Platz für den Wärmespeicher.
• Abhängigkeit vom Wetter: Solarthermie-Anlagen arbeiten nur bei ausreichend Sonnenschein gut und effizient. Je nach Region ist der Standort nicht unbedingt für Solarthermie geeignet.
• Planungsaufwand: Sowohl Solarthermie als auch Wärmepumpen sollten sorgfältig geplant werden. Die Kombination ist außerdem sehr komplex. Planung und Installation sollte dringend einem seriösen Fachbetrieb überlassen werden.

Solarthermie nachrüsten kann sich lohnen: Solarthermie für Warmwasser kann etwa 60 Prozent des Jahresbedarfs decken. Bei der Heizungsunterstützung sind es lediglich etwa 20 Prozent. Wem das nicht reicht, der kann, statt Solarthermie mit der Wärmepumpe zu verbinden, über ein Kombisystem mit Photovoltaik nachdenken. Die Autarkiequote von Photovoltaik-Anlagen liegt bei etwa 30 bis 40 Prozent. Mit Speicher sind sogar bis zu 80 Prozent möglich. Photovoltaik-Anlagen sind zwar teurer als Solarthermie, amortisieren sich jedoch schneller.

Ob Solarthermie oder Photovoltaik: Ein:e Energieberater:in hilft dir bei der Entscheidung für das für dich richtige System.