Die Investitionskosten für Wärmepumpen liegen bekanntlich im obersten Segment für Heizungsanlagen. Daher ist es wichtig, für eine möglichst lange Lebensdauer zu sorgen. Gelingen soll dies laut dem Unternehmen „my-PV“ mittels solarelektrischer Haustechnik.
Der Preis für die Wärmepumpe inklusive Einbau durch den fachkundigen Handwerker summiert sich für ein Einfamilienhaus je nach Leistung und Gebäude auf 15.000 bis 25.000 Euro. Zudem ist der heimische Fördertopf für 2026 bereits erschöpft.
Seltener takten
Umso wichtiger ist es, dass die Wärmepumpe möglichst lange hält, damit sie sich besser rechnet. Wichtig dafür sind nicht nur die fachgerechte Installation und Einstellung des Geräts sowie die regelmäßige Wartung. Die Lebensdauer hängt auch von den jährlichen Betriebsstunden ab. Dabei gilt grob: Die halbe Laufzeit verdoppelt die Lebensdauer der Wärmepumpe.
Doch fast noch wichtiger ist die sogenannte Taktung. Einer Wärmepumpe tut es nicht gut, wenn sie ständig ein- und ausgeschaltet wird – zumal sie längere Zeit benötigt, um die gewünschte Temperatur zu erreichen. Vor allem leidet der Verdichter, das empfindlichste und teuerste Bauteil der Wärmepumpe, unter steigenden mechanischen Belastungen durch hohe Taktraten.
Wärmepumpe im Sommer ausschalten
In der Regel ist es besser, wenn die Wärmepumpe über längere Zeiträume durchlaufen kann. Das ist im Winter, wenn Heizwärme gebraucht wird, weniger eine Herausforderung als in den Monaten von Anfang März bis Ende Oktober.
Denn dann wird je nach Region in der Regel nur Warmwasser benötigt. Zwar sind in der Regel Pufferspeicher verbaut. Doch der Bedarf an Wärme sinkt so drastisch, dass die Wärmepumpe nicht mehr durchlaufen kann – selbst bei einer modulierenden Wärmepumpe, die heute Stand der Technik ist. Die Taktung erhöht sich, was die Lebensdauer verkürzt.
Deshalb ist es sinnvoll, einen zweiten Wärmeerzeuger zu installieren, der sich einfach in das bestehende System integrieren lässt und die Wärmeversorgung im Sommer übernimmt. Mit einer zusätzlichen elektrischen Direktheizung wie einem Heizstab oder einem Elektroboiler inklusive eines Leistungsstellers steht die Wärmepumpe über lange Zeiten still. Sie übernimmt nur noch die Spitzenlasten im Winter. So sinken nicht nur die Betriebsstunden, sondern auch die Anzahl der Ein- und Ausschaltvorgänge.
Mehr eigenen Solarstrom nutzen
Wenn ein Elektroheizstab wie die „AC Elwa 2“ von my-PV oder ein Elektroboiler bzw. ein Heizstab mit einem Leistungssteller wie dem „AC Thor“ gesteuert wird, kann auch der Solarstrom vom Dach effizienter genutzt werden.
Denn durch die stufenlose Regelung fließt jede überschüssige Kilowattstunde in die Wärme. Schließlich benötigen solche Geräte keine Mindestleistung der Solaranlage, wie das bei einer Wärmepumpe notwendig ist. Zudem reguliert der Leistungssteller und auch die „AC Elwa 2“ automatisch schwankende Produktion auf dem Dach aus. Der Eigenverbrauchsanteil steigt, die Lücke zwischen Photovoltaik und Wärmeerzeugung wird geschlossen. Der Kosten eines solchen zusätzlichen Systems liegen – je nach Variante und Systembedingungen – bei ca. 1.000 bis 1.300 Euro, also im Vergleich eine überschaubare Investition.
Dies ist für autarke Inselsysteme noch wichtiger. Denn hier ist die Photovoltaikanlage nicht ans Netz angeschlossen. Überschüsse müssen also vor Ort genutzt werden. Ein reiner Batteriespeicher reicht hier in der Regel nicht aus. Die Wärme wird bei solchen Systemen eine Grundvoraussetzung.
Durch die Kombination von elektrischer Direktheizung und Wärmepumpe entsteht ein effizientes Duo, das über einen langen Zeitraum stabil läuft. Denn die elektrische Direktheizung mittels Heizstab kann – je nach Region, Konfiguration und Gebäude – die Starts der Wärmepumpe um rund 35 Prozent senken.
Ein Drittel weniger Laufzeit
Der Verdichter einer Wärmepumpe ist auf rund 60.000 Betriebsstunden ausgelegt. Läuft die Wärmepumpe 4.000 Stunden im Jahr, beträgt die rechnerische Lebensdauer – je nach Wartungsaufwand, der betrieben wird – zwölf bis 15 Jahre. Mit Unterstützung einer solarelektrischen Direktheizung sinkt die jährliche Laufzeit um ein Drittel auf rund 2.667 Stunden. Damit steigt die Lebensdauer der Wärmepumpe rechnerisch auf 16 bis 22 Jahre.
Steigt die Lebensdauer der Wärmepumpe nur um fünf Jahre, ergäbe sich bei Investitionskosten von 15.000 Euro eine Einsparung in Höhe von 3.750 Euro. Denn läuft die Wärmepumpe 15 Jahre lang, entfallen auf die Investition jedes Jahr 1.000 Euro. Verlängert sich die Lebensdauer um fünf Jahre, sinken die jährlichen Kosten umgelegt auf 750 Euro.
Ein konkretes Beispiel für die Berechnung
Die Simulationen mit einem renommierten und branchenüblichen Tool zu konkreten Gebäuden und Anlagenkonfigurationen zeigen die realistischen Bedingungen: Auf einem Niedrigenergiehaus in der Region Bamberg mit einer beheizten Fläche von 150 Quadratmetern sind 22 Solarmodule mit einer Leistung von jeweils 460 Watt installiert.
Den Strom aus der 10,2 Kilowatt starken Anlage wandelt ein Wechselrichter von Kostal (Plenticore plus) mit einer Ausgangsleistung von zehn Kilowatt in Wechselstrom um. Dieser wird in erster Linie zur Abdeckung des Stromverbrauchs im Gebäude genutzt. Die vierköpfige Familie, die das Gebäude bewohnt, benötigt dafür jedes Jahr 4.442 Kilowattstunden Strom.
Solarstrom in die Wärme schieben
Die Herausforderung ist, dass die Eltern der vierköpfigen Familie berufstätig und tagsüber, wenn der Solarstrom vom Dach fließt, nicht zu Hause sind.
Der Stromverbrauch zur besten Sonnenzeit ist entsprechend am geringsten. Um den Solarstrom vom Tag in die Abend- und Morgenstunden zu verschieben, wurde daher noch ein Batteriespeicher mit einem Volumen von 10,2 Kilowattstunden installiert. Wenn diese Batterie voll ist und die Solaranlage weiterhin Strom liefert, wird dieser in die Wärme geschoben. Dann springt ein elektrischer Wärmeerzeuger an und heizt den verbauten Pufferspeicher mit einem Volumen von 500 Litern und den Brauchwasserspeicher mit einem Volumen von 330 Litern auf.
Wärmepumpe hält acht Jahre länger
Jedes Jahr werden in diesem Gebäude aufgrund der modernen Bauweise und der guten Dämmung nur 5.527 Kilowattstunden für die Heizwärme benötigt.
Zusätzlich dazu benötigt die Familie weitere 3.500 Kilowattstunden Energie für Warmwasser. Wird dieser Bedarf allein mit einer Wärmepumpe abgedeckt, läuft diese 2.377 Stunden im Jahr. Sie muss sich dafür 606 mal jährlich ein- und ausschalten. Damit würde die Wärmepumpe rein rechnerisch gut 25 Jahre halten.
Ein zusätzlicher Elektroheizstab oder Elektroboiler, intelligent gesteuert durch einen Leistungssteller „AC Thor“, würde aber vor allem in den Monaten März bis Oktober den Wärmebedarf abdecken. Zusätzlich wird davon ausgegangen, dass in der heizfreien Zeit von Mai bis September die Wärmebereitung mit Photovoltaikwärme (Heizstab und AC Thor) die komplette Warmwasserbereitung abdecken kann. Daher wird die Wärmepumpe für diese Monate gesperrt. Dadurch muss sich die Wärmepumpe nur noch 273 mal pro Jahr einschalten – eine Reduktion von 55 Prozent. Zusätzlich läuft das Gerät nur noch 1.791 Stunden pro Jahr. Die Lebenszeit der Wärmepumpe steigt so rechnerisch um acht Jahre.
Bei einer Investitionssumme von 15.000 Euro sparen die Hauseigentümer rund 4.800 Euro durch die verlängerte Nutzungsdauer der Wärmepumpe. Denn bei einer Betriebsdauer von 25 Jahren beträgt der Investitionsanteil, umgelegt auf einzelne Jahre, 600 Euro. Steigt die Lebensdauer der Wärmepumpe auf 33 Jahre, müssen für jedes Jahr nur 455 Euro an Investition angesetzt werden.
Auch für Bestandsbauten geeignet
Ähnliche Einsparungen ergeben sich selbst bei der Nutzung des bivalenten Duos im Bestandsbau. Hier steigt aufgrund der schlechteren Dämmung der Bedarf an Raumwärme auf 10.952 Kilowattstunden pro Jahr.
Der Warmwasserbedarf hingegen bleibt gleich. Bei gleicher Systemkonfiguration, aber abweichender Heizleistung bei der Wärmepumpe durch den veränderten Wärmebedarf, und am selben Standort müsste die Wärmepumpe 2.263 Stunden pro Jahr laufen. Sie würde dazu aufgrund des höheren Bedarfs an Raumwärme 759 mal ein- und wieder ausgeschaltet.
Kombination bleibt im Plus
Auch hier wird die Wärmepumpe von Mai bis September gesperrt, die Erwärmung des Trinkwassers wird komplett von der überschüssigen Solarenergie erledigt.
Wird dieses System im Altbau also um einen Leistungssteller AC Thor und einen Elektroboiler oder Elektroheizstab ergänzt, sinkt der notwendige Betrieb auf 1.928 Stunden pro Jahr. Außerdem muss die Wärmepumpe dann nur noch 405 mal ein- und ausgeschaltet werden – eine Reduktion von 47 Prozent. Das bedeutet, dass die Laufzeit der Wärmepumpe durch die Integration des direktelektrischen Wärmeerzeugers rechnerisch von gut 26 auf über 31 Jahre steigt. Die Steigerung hier liegt aber vor allem in der Minimierung der Einschaltungen, was die Kosten senkt.
Dies wirkt sich direkt auf die Investitionskosten aus. Denn wenn bei einem Preis von 15.000 Euro die Investitionssumme auf 26 Jahre umgelegt wird, kostet die Wärmepumpe 577 Euro im Jahr – ohne Strom- und Wartungskosten. Verlängert sich die Lebensdauer auf 31 Jahre, sinken die jährlich umgelegten Investitionskosten auf 484 Euro. Über die Laufzeit von 31 Jahren ist das eine Ersparnis von knapp 2.900 Euro. Selbst nach Abzug der zusätzlichen Kosten für den direktelektrischen Wärmeerzeuger ist auch das Bestandsgebäude mit der Kombination immer noch im Plus.
Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems steigt
Auf diese Weise haben Hauseigentümer mit der Integration der solarelektrischen Haustechnik von my-PV einen doppelten Nutzen. Einerseits bleiben die modulierende Wärmepumpe und die Haustechnik länger in Bestform.
Andererseits sparen die Hauseigentümer bares Geld. Denn sie müssen ihre Wärmepumpe erst später austauschen und können sogar noch mehr eigenen Solarstrom nutzen. Der geringe Zusatzinvest für die solarelektrische Wärmebereitung wird durch die Einsparung locker abgedeckt. Dies macht zusätzlich die Photovoltaik auf dem Dach umso wirtschaftlicher und die Hauseigentümer sind unabhängiger von eventuellen Einspeisevergütungen.
