Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren

    Guten Abend,


    ich hätte eine Frage zum Betrieb einer Wärmepumpe über eine Photovoltaikanlage. Ich habe aktuell eine 10,4 kWp-Anlage und einen 5,12 kW Speicher installiert und überlege aktuell, den Speicher zu vergrößern und die Wärmepumpe zumindest anteilig mit Strom aus der PV-Anlage zu versorgen. Diese Variante wird von vielen Anbietern als sehr wirtschaftlich bewertet. Bei Nachrechnung für meinem Verbrauch von 4000 kWh mit 30 % Abdeckung erscheint mir das nur bedingt wirtschaftlich (siehe Berechnung in der Anlage). Die Differenz liegt bei gerade mal 73,-€ /a und würde wohl die Investition für einen größeren Speicher sowie für die Umrüstung im Schaltschrank nicht rechtfertigen. Die WP benötigt ca. 4 kWh pro Tag für die Warmwasseraufbereitung (Heizbetrieb deaktiviert), demzufolge verblieben 2540 kW für den Heizbetrieb. Dieser Bedarf dürfte weitestgehend in den Wintermonaten anfallen und damit zu einer Zeit, in der die PV-Anlage nur begrenzt Strom liefern kann.


    Gibt es schon Erfahrungswerte für die Kombination von WP und PV-Anlage ?


    Über eine Rückmeldung würde ich mich freuen.


    Mit freundlichen Grüßen


    Jörg Giesen

    Ich habe noch keine PV Anlage und hatte ähnliche Überlegungen. Das Zauberwort heisst wohl "Kaskade". Sprich einer der Zähler wird hinter den anderen geschaltet. Ein Zähler zählt den Gesamtverbraucht und Gesamteinspeisung, der andere Zähle dann nur die WP oder nur den Haushaltsstrom (je nachdem wie rum die Kaskade ist).


    Man spart dadurch nichts an der Grundgebühr, kann jedoch den PV Strom für die WP mitnutzen und wenn man den Strom aus dem Netz braucht zahlt man für die WP nur den ermäßigten Strompreis.

    4 kWh pro Tag und mehr als ein Drittel des Jahresverbrauchs alleine für Warmwasser? Entweder sind die Zahlen nicht richtig oder mit der Anlage ist etwas nicht in Ordnung.

    Zum Verständnis: Wird die WP überhaupt nur zur Wasseraufbereitung eingesetzt und auch im Winter nicht zum Heizen? Der Satz "Die WP benötigt ca. 4 kWh pro Tag für die Warmwasseraufbereitung (Heizbetrieb deaktiviert), demzufolge verblieben 2540 kW für den Heizbetrieb." ist für mich unverständlich. Oder denkst Du hier hauptsächlich über eine Optimierung des Sommerbetriebes nach? Nur 30 % Abdeckung von 4000 kWh WW-Verbrauch durch eine 10,4 kWp Anlage erscheint mehr sehr pessimistisch. Wie viel sonstigen Strom zieht ihr denn aus der Anlage? Hängt da ein Auto dran? Und noch einmal die Frage, mit wie viele Personen es sind.


    Du rechnest die Wärmepumpe derzeit mit einem Wärmepumpentarif ab und planst nach der Umstellung mit dem Haushaltsstromtarif, um die Zählerkosten einzusparen. Bei den Werten würdest Du damit aber nicht günstiger fahren.


    Wie groß ist denn der Warmwasserspeicher der Anlage? Ich vermute, dass es günstiger ist, überschüssigen Strom in Warmwasser zu speichern als noch mehr Batterien zu kaufen.

    Zitat von Pantoffelheld

    Der Satz "Die WP benötigt ca. 4 kWh pro Tag für die Warmwasseraufbereitung (Heizbetrieb deaktiviert), demzufolge verblieben 2540 kW für den Heizbetrieb." ist für mich unverständlich.

    Das ist er ja auch. An der falschen Verwendung der Einheit "kW" erkennst Du immerhin, daß der Autor dieses Satzes Solarbauer sein muß. Solarbauern sagen statt "kWh" stets "kW", daran erkennen sie sich gegenseitig als Mitglieder des Clubs.


    Ich brauche hier mit einer herkömmlichen Gastherme pro Tag auch um die 4 "Kilowatt" pro Tag für die Brauchwassererwärmung (was relativ wenig ist). Verbraucht man mit einer Wärmepumpe, die bei aktuellen Temperaturen eine Arbeitszahl von 4 haben sollte, die gleiche Energiemenge, so entspricht das 16 kWh Heizgas, was für die Brauchwassererwärmung schon ordentlich wäre. Das läßt vermuten, daß in diesem Haushalt Teenager dauerduschen.


    Wäre schon schön, wenn der Threadstarter Info nachlegen würde.

    Solarbauern erkennt man vor allem daran, dass sie von der sonst nicht sehr verbreiteten Einheit kWp sprechen, die sich besonders gut beim Verkauf von Solaranlagen verwenden lässt.


    An die Teenager musste ich auch denken. Vor Augen habe ich zwei Jungs um die 16. Und zwar von der Sorte, die duscht.

    Zitat von loennermo

    Ich habe noch keine PV Anlage und hatte ähnliche Überlegungen. Das Zauberwort heisst wohl "Kaskade". Sprich einer der Zähler wird hinter den anderen geschaltet. Ein Zähler zählt den Gesamtverbrauch und Gesamteinspeisung, der andere Zähle dann nur die WP oder nur den Haushaltsstrom (je nachdem wie rum die Kaskade ist).

    Neulich hatten wir mal einen mit einem Zweifamilienhaus, der beide Wohnungen mit eigenem PV-Strom versorgen wollte (und einspeisen obendrein). Das kann man mit einer Zählerkaskade lösen, weil der Eigentümer ohnehin beide Stromrechnungen zahlt, und zwar zum gleichen Tarif. Zwischen Netzbezug und Beitrag der PV kann man so aber nicht unterscheiden.

    Technisch ist der vorliegende Fall ähnlich: Wir haben zwei große Verbraucher - die Wohnung und die Wärmepumpe. Aktuell beziehen beide Strom aus dem Netz und haben dazu separate Zähler. Der Haushaltsstrom ist etwas teurer, der Wärmepumpenstrom etwas billiger. Eine PV-Anlage gibt es auch noch, die ist aktuell wohl auf den Wohnungszähler geschaltet, der ein Zweirichtungszähler sein muß.


    Verbraucht die Wohnung Strom aus der PV-Anlage, kommt nichts (oder weniger) aus dem Netz. Was über ist an PV-Strom, wird zu niedrigem Tarif ins Netz eingespeist.


    Die Wärmepumpe hängt bisher mit eigenem Zähler am öffentlichen Netz, damit er billigeren Wärmestrom bekommt.


    Soll die Wärmepumpe auch PV-Strom abbekommen, müßte sie am Wohnungsnetz angeschlossen werden. Wenn sie dann mit PV-Strom arbeitet, kostet die kWh den Solarbauern um die 8 ct/kWh, denn die verbraucht er dann ja selber, speist sie nicht ein, bekommt also keine Einspeisevergütung.


    Wenn die Wärmepumpe aber am Wohnungsnetz hängt, verbraucht sie im Winter den teuren Normalstrom und nicht den billigeren Wärmepumpenstrom.


    Wer weiß? Vielleicht kann man ja die Wärmepumpe umschalten zwischen Wohnungsnetz und Wärmepumpenzähler. Wenn die Sonne scheint, nuckelt sie am Wohnungsnetz, wenn keine Sonne scheint, hängt sie am Wärmepumpenzähler.


    Ein zusätzlicher Speicher von "5 Kilowatt" verschiebt das Problem, löst es aber nicht. Wenn man genau nachrechnet, ist die lokale Speicherung ohnehin viel teurer als der Strombezug aus dem Netz.

    Zitat von Pantoffelheld

    Solarbauern erkennt man vor allem daran, dass sie von der sonst nicht sehr verbreiteten Einheit kWp sprechen, die sich besonders gut beim Verkauf von Solaranlagen verwenden lässt.

    kWp ist als Einheit korrekt, sie bezeichnet die Spitzen-Leistung der Solaranlage. Leistung mißt man in Watt, elektrische Arbeit in Wattsekunden (oder in jeweils passenden Vielfachen oder Teilen).


    Der Normalmensch bezahlt physikalisch korrekt seine Stromrechnung nach kWh (Kilowattstunden). Der Solarbauer hingegen nicht. Jeder zünftige Solarbauer setzt Leistung und elektrische Arbeit gleich, er bezeichnet beides mit Watt.


    Für besonders treuherzig halte ich auch die Bezeichnung "kWh pro Stunde", die unser werter Gesetzgeber zur Verbraucherinformation vorschreibt. So verbraucht etwa eine elektrisches Gerät mit einer Leistungsaufnahme von 100 W 100 Ws pro Stunde. Wer hätte das gedacht?

    Zitat von Achim Weiss

    Wer weiß? Vielleicht kann man ja die Wärmepumpe umschalten zwischen Wohnungsnetz und Wärmepumpenzähler. Wenn die Sonne scheint, nuckelt sie am Wohnungsnetz, wenn keine Sonne scheint, hängt sie am Wärmepumpenzähler.

    Wird natürlich immer wieder diskutiert. Mir ist aber kein wirtschaftlich tragfähiges Ergebnis bekannt. Beispielhaft aus 2017 mit vielen elektrischen Details: https://www.elektrikforum.de/t…oeffentliches-netz.28712/

    Da steht übrigens doch ein wirtschaftlich tragfähiges Ergebnis gleich zu Anfang: "mittels CEE-Stecker umgesteckt" Ich weiß aber nicht, ob CEE noch zu 10,4 kWp passen würde.

    Zitat von Achim Weiss

    So verbraucht etwa eine elektrisches Gerät mit einer Leistungsaufnahme von 100 W 100 Ws pro Stunde. Wer hätte das gedacht?

    Eher 360.000 Ws, wobei das eine sehr ungebräuchliche Einheit wäre.


    Die Angabe von Wattstunden pro Stunde wird dann gehaltvoller, wenn das Gerät nicht die ganze Zeit gleichmäßig Strom verbraucht. Der Kühlschrank zum Beispiel.

    Zitat von Achim Weiss

    Für besonders treuherzig halte ich auch die Bezeichnung "kWh pro Stunde", die unser werter Gesetzgeber zur Verbraucherinformation vorschreibt. So verbraucht etwa eine elektrisches Gerät mit einer Leistungsaufnahme von 100 W 100 Ws Wh pro Stunde. Wer hätte das gedacht?

    Zitat von Pantoffelheld

    Die Angabe von Wattstunden pro Stunde wird dann gehaltvoller, wenn das Gerät nicht die ganze Zeit gleichmäßig Strom verbraucht. Der Kühlschrank zum Beispiel.

    Die Angabe des Stromverbrauchs pro Zeit wird in der Tat sinnvoller bei diskontinuierlicher Stromaufnahme. Dann sind aber im allgemeinen größere Zeiteinheiten zweckmäßig, mindestens Tage, wenn nicht ein Jahr (also das Zeitintervall, in dem üblicherweise die Stromrechnung kommt). "Wattstunden pro Stunde" ist unpraktisch.

    Hupps,


    mit so vielen Kommentaren in so kurzer Zeit hatte ich gar nicht gerechnet J


    Versuche mal die vielen Anmerkungen und Rückfragen zu beantworten:



    Thema Kaskade


    Aktuell läuft die Wärmepumpe noch über einen separaten Zähler. Ich hatte mir vom Elektriker 2 Optionen anbieten lassen. Umrüstung auf einen Zähler (Haushaltstrom) mit 400,-€, alternativ die Kaskadensteuerung, liegt bei 1000,-€; habe da Zweifel, dass sich die hohen Kosten für die Kaskadenschaltung irgendwann mal rechnen.


    Verbrauch Warmwasser


    Hatte die Zählerstände des WP-Stromzählers über mehrere Tage jeweils morgens und abends abgelesen; demnach braucht die WP 4 kWh pro Tag ohne Heizbetrieb. Warmwasseraufbereitung wird für einen 2-Personenhaushalt benötigt; habe mich bis jetzt eigentlich nie für den Verbrauch interessiert, werde aber dem Hinweis, dass der Verbrauch zu hoch ist, mal nachgehen. Vielleicht liegt es an der Einstellung der WP.


    Ich habe für die Bewertung den Jahresverbrauch des letzten Jahres zugrunde gelegt, das waren 4000 kWh für Heizbetrieb und Warmwasser. Aktuell benötige ich allein für Warmwasser 4 kWh x 365 = 1460kWh pro Jahr, damit verbleiben dann 2540 kWh für den Heizbetrieb, oder ?


    Sorry, wenn ich hier falsche Einheiten benutzt haben sollte, bin Mechaniker.


    Die Abdeckung von 30% des WP-Stromverbrauchs von 4000 kWh über die PV-Anlage ist die Abschätzung meines PV-Lieferanten, kann ich als Laie nicht wirklich beurteilen. Der Eigenverbrauch aus der PV- Anlage liegt derzeit bei 21%. Bin mir aber nicht sicher, wieviel Reserve ich in den Wintermonaten habe, wenn die WP im Heizbetrieb wohl den meisten Strom benötigt.

    Die theoretischen Angaben für eine Wärmepumpe liegen für ein mittelmäßiges gedämmtes Haus 140qm bei 5000-7000kwh pro Jahr, je nach Härte des Winters. Da ist auch die Warmwasserversorgung mit drin. Bei deiner Warmwasserberechnung stimmt da etwas nicht oder die Anlage ist fehlerhaft, gehe von einem Boiler aus. Da im Sommer der Strombedarf deutlich geringer ist, würde ich intensiv nach dem Fehler suchen oder den Installateur befragen.

    Zitat von Joerg Giesen

    Thema Kaskade


    Aktuell läuft die Wärmepumpe noch über einen separaten Zähler. Ich hatte mir vom Elektriker 2 Optionen anbieten lassen. Umrüstung auf einen Zähler (Haushaltstrom) mit 400,-€, alternativ die Kaskadensteuerung, liegt bei 1000,-€; habe da Zweifel, dass sich die hohen Kosten für die Kaskadenschaltung irgendwann mal rechnen.

    Bei der Kaskade werden einfach die 4 (oder sinds 5) Zuleitungsdrähte des zweiten Zählers statt an der Sammelschiene hinter dem ersten Zähler angeschlossen.


    Bei der Umrüstung auf einen Zähler müsste der "Ausgang" (ebenfalls 4 bzw. 5 Drähte) des WP-Zählers an den "Ausgang" des Normal-Zählers angeschlossen werden.


    Technisch müssen also genau gleich viele Drähte mit identischem Querschnitt umgelegt werden bei beiden Optionen.


    Bei der Umrüstung kommen ggf. noch ein paar Minuten für den Ausbau des Zählers hinzu. Sowie der Rückbau der Verbindung Sammelschiene-Zählerplatz.


    Bei der Kaskade ist sicherlich noch einiges an Papierkram zu erledigen - dass scheint sich der Elektriker ordentlich vergüten zu lassen.



    Zum Stromverbrauch für Warmwasser: Wir haben in den Monaten Juni/Juli/August jeweils 140 kWh verbraucht. Mit drei Personen, davon eine junge Dame die öfter duscht und lange Haare wäscht. Ich gehe mal nicht davon aus, dass die Heizung in diesen Monaten lief. Ganz im Gegenteil, teilweise lief die Kühlung. Macht also im Schnitt 4,6 kWh pro Tag. Würde jetzt zum Verbrauch des Threadersteller grob passen. Die Wassertemp für das Duschwasser ist ja auch deutlich höher als der Vorlaub der Fussbodenheizung.

    Zitat von Achim Weiss

    Die Wärmepumpe hängt bisher mit eigenem Zähler am öffentlichen Netz, damit er billigeren Wärmestrom bekommt.


    Soll die Wärmepumpe auch PV-Strom abbekommen, müßte sie am Wohnungsnetz angeschlossen werden. Wenn sie dann mit PV-Strom arbeitet, kostet die kWh den Solarbauern um die 8 ct/kWh, denn die verbraucht er dann ja selber, speist sie nicht ein, bekommt also keine Einspeisevergütung.


    Wenn die Wärmepumpe aber am Wohnungsnetz hängt, verbraucht sie im Winter den teuren Normalstrom und nicht den billigeren Wärmepumpenstrom.

    Genau den Nachteil des letzten Satzes umgeht man mit der Kaskadenschaltung.


    Meiner Meinung nach lohnt die PV nicht, wenn man zukünftig den WP-Strom zum höheren Preis kaufen muss. Und auch nicht, wenn man zwar den günstigen WP-Strom weiterbezieht während man auf dem anderen Zähler gerade einspeist. Klar, der "Gewinn" sind nur rung 14 Cent (8 Einspeisung vs 22 Bezug), aber gerade bei der WP geht ja doch mehr durch als im ganzen restlichen Haushalt.

    Zitat von loennermo

    Ich habe noch keine PV Anlage und hatte ähnliche Überlegungen.


    Wenn die Wärmepumpe aber am Wohnungsnetz hängt, verbraucht sie im Winter den teuren Normalstrom und nicht den billigeren Wärmepumpenstrom.


    Genau den Nachteil des letzten Satzes umgeht man mit der Kaskadenschaltung.

    Ach, wenn ich doch irgendwo ein Schaltbild dieser Zauberschaltung fände!


    Ich war immer gut in Physik, ich könnte mir aus diesem Schaltbild sicher herauslesen, wie sie funktioniert, insbesondere welche Wege welcher Strom nimmt (der PV-Strom, der Haushaltsstrom und der Wärmepumpenstrom). Physik ist ja universell, sie unterliegt keiner Landesbauordnung und keiner bundesgesetzlichen Regulierung.

    Zitat von loennermo

    Zum Stromverbrauch für Warmwasser: Wir haben in den Monaten Juni/Juli/August jeweils 140 kWh verbraucht. Macht also im Schnitt 4,6 kWh pro Tag.

    Mit welcher Wärmetechnik denn?

    Zitat von loennermo

    Würde jetzt zum Verbrauch des Threadersteller grob passen. Die Wassertemperatur für das Duschwasser ist ja auch deutlich höher als der Vorlauf der Fußbodenheizung.

    Soviel nicht. Zum Duschen reichen etwa 40°, nur für andere Brauchwasserzwecke hat man es vielleicht gern etwas wärmer.


    Ich brauche hier für Brauchwasser etwa 5 kWh Erdgas am Tag. Ich hätte schon erwartet, daß der Verbrauch einer Wärmepumpe geringer ist, zumal ja eine kWh Strom auch heute noch ein Mehrfaches einer kWh Erdgas kostet.

    Sole-WP.


    Naja, das Warmwasser wird ja auch öfter mal auf 60° oder so erwärmt wegen der Legionellenbildung.


    In unserem Verbrauch kann jedoch auch noch die Umwälzpumpe für die Kühlung mit drin sein (wenn an heissen Tagen gekühlt wurde). Macht die WP alles von alleine. Wobei das bei uns 1700 Wasser / 2700 Heizung pro Jahr bedeuten würde. Erscheint mir so gesehen auch zu hoch für nur das Wasser bzw. die Heizung in Relation zum Wasser zu niedrig...

    Zitat von Achim Weiss

    Ach, wenn ich doch irgendwo ein Schaltbild dieser Zauberschaltung fände!

    Verstehe ich die Ironie nicht? Zähler-2 wird statt an der Sammelschiene an Zähler-1 angeschlossen.


    Zähler-1 zählt Gesamtbezug und Gesamteinspeisung (PV)

    Zähler-2 zählt Verbrauch der WP (könnte auch der Haushaltsstrom sein)


    Bei der Rechnungserstellung wird der Verbrauch von Zähler-2 vom Verbrauch von Zähler-1 abgezogen. Für Verbauch-1 werden 32 Cent berechnet, für Verbrauch-2 22 Cent. Nur mal so als grobe Zahlen.