Koppeln Sie eine Wärmepumpe mit einer Solarthermie-Anlage, können Sie die Effizienz des Gesamtsystems zur Heizungsunterstützung und Warmwasseraufbereitung erhöhen. Das senkt Heiz- und Stromkosten. Diese Kombination nennt man übrigens auch Hybrid-Wärmepumpe oder Solar-Wärmepumpe.
Wie funktioniert die Kombination aus Wärmepumpe und Solarthermie?
Grundsätzlich funktioniert eine Wärmepumpe folgendermaßen: Sie nutzt die Energie, die in einer Wärmequelle (Luft, Erdreich, Grundwasser) steckt. Ein Teil dieser Energie wird mittels eines Wärmetauschers entzogen. In diesem verdampft ein Kältemittel, das anschließend in einem Kompressor verdichtet wird. Dabei steigt die Temperatur des Gases, dessen Wärme in einem zweiten Schritt an den Heizkreislauf abgegeben oder zur Warmwassererzeugung genutzt wird.
Die Vorteile einer Wärmepumpe sprechen für sich: ein deutlich kleinerer CO₂-Fußabdruck als bei Öl- und Gasheizungen, geringe Betriebskosten und eine äußerst effiziente Arbeitsweise.
Ähnliches gilt für die Solarthermie, bei den Kollektoren auf dem Dach die Strahlung der Sonne in thermische Energie umwandeln. Dadurch wird die sogenannte „Solarflüssigkeit“ erwärmt, die die Energie später im Haus an einen Trinkwasser- oder Brauchwasser-Speicher oder den Pufferspeicher der Heizung abgibt.
Solarthermie-Anlagen arbeiten – anders als Wärmepumpen – nahezu ohne Verbrauchskosten. Entscheidend für die effiziente Funktionsweise des Systems ist es, dass Wärmepumpe und Solarthermie über eine gemeinsame Regelung „kommunizieren“. Übrigens: Man kann solche Hybrid-Wärmepumpen auch mit anderen Wärmeerzeugern – etwa mit Gas- oder Pelletheizungen – realisieren.
Direkte und indirekte Kopplung beider Anlagen möglich
Wärmepumpen und Solarthermie können im Prinzip auf zwei Arten miteinander verbunden werden:
- Direkt: Beide Anlagen erzeugen Wärme für das Heizsystem und Warmwasser, wodurch sich die Systeme ergänzen.
- Indirekt: Die Solarthermie-Anlage erzeugt Wärme, die von der Wärmepumpe zusätzlich genutzt werden kann. Dadurch erhöht sich die Effizienz der Wärmepumpe.
Die direkte Verbindung ist auch die einfachste. Dabei wird die Solaranlage an den Sekundärkreis gekoppelt, der für Warmwasser beziehungsweise die Heizung zuständig ist. Bei der Erwärmung von Trink- und Brauchwasser kann die Solarthermie bis zu 60 Prozent der im Verlauf eines Jahres benötigten Energie liefern und dementsprechend die Wärmepumpe entlasten. Bei der Heizungsunterstützung können 10 bis 20 Prozent eingespart werden, weil die Wärmepumpe vor allem an kühlen, aber sonnigen Tagen im Frühjahr und Herbst weniger Leistung bereitstellen muss.
Auch die Effizienz von Luft-Wasser-Wärmepumpen lässt sich mithilfe der Solarthermie erhöhen.
Etwas aufwändiger wird die Kopplung von Solarthermie und Wärmepumpe, wenn die Sonnenwärme schon im sogenannten Primärkreis von Erdwärmepumpen genutzt werden soll. Hierbei wird die Energie zum Aufheizen der Wärmequelle indirekt eingesetzt. Denn eine Wärmepumpe arbeitet vor allem dann besonders effizient, wenn sie das Niveau der Quelltemperatur, das zum Beispiel von den Erdsonden oder -Kollektoren stammt, nur um wenige Grad Celsius anheben muss. Die indirekte Kopplung ist auf zwei Arten möglich:
- Die im Primärkreis zirkulierende Sole (ein Wasser-Frostschutz-Gemisch) wird mithilfe von Solarabsorbern aufgeheizt, die mit der Solarthermie-Anlage verbunden sind. Dadurch steigt die Temperatur der Sole, während der Temperaturhub an der Wärmepumpe sinkt – wodurch ihre Effizienz steigt.
- Wenn die Heizung nicht läuft, heizt die Solarthermie-Anlage den Boden über den Sonden beziehungsweise Kollektoren auf. Notwendig ist auch eine entsprechende Dämmung um und über den Kollektoren. So entsteht im Laufe des Sommerhalbjahres ein Wärmereservoir, das im Winter genutzt werden kann.
Auch bei Luft-Wasser-Wärmepumpen kann eine Solarthermie-Anlage indirekt eingebunden werden. Die von ihr bereitgestellte Energie wärmt die Außenluft zusätzlich an, sodass das Kühlmittel schneller verdampft. Da auch in diesem Fall die Quelltemperatur steigt, sinkt der Temperaturhub an der Wärmepumpe, wodurch diese energieeffizienter arbeiten kann.
Wärmepumpe mit Solarthermie: Kosten im Überblick
Wenn Sie sich für eine Wärmepumpe mit Unterstützung durch eine Solarthermie-Anlage entscheiden, müssen Sie mit Anschaffungskosten von 20.000 bis 40.000 Euro rechnen. Die Solarthermie-Anlage liegt dabei (abhängig von der Größe und der Qualität der verwendeten Produkte) bei rund 5.000 bis 8.000 Euro, der Rest entfällt auf die Wärmepumpe.
Die genauen Kosten der Wärmepumpe werden durch die Art der verbauten Technologie bestimmt: Erdwärmepumpen sind mit einem Kaufpreis von 8.000 bis 14.000 Euro zuzüglich Erschließungskosten von 8.000 bis 15.000 Euro zwar etwas teurer als Luftwärmepumpen, doch sie haben auch einen höheren Wirkungsgrad, der sich langfristig auszahlt. Die Kosten für Wasserwärmepumpen liegen aufgrund der notwendigen Bohrungen noch etwas darüber.
Hier erfahren Sie mehr über die Kosten von Wärmepumpen.
Förderung für Wärmepumpen mit Solarthermie
Deutlich günstiger wird es für Sie, wenn Sie die staatliche Förderung für Wärmepumpen und Solarthermie in Anspruch nehmen. Durch die Bundesförderung effiziente Gebäude (BEG) haben Sie zum Beispiel die Möglichkeit, zinsgünstige Kredite und Direktzuschüsse für den Kauf der Anlagen zu erhalten.
- Bei Wärmepumpen, die in Bestandsgebäuden eingebaut werden, übernimmt der Staat bis zu 30 Prozent der förderfähigen Kosten als Basisförderung. Tauschen Sie eine alte Kohle-, Nachtspeicher- oder Ölheizung aus, gibt’s zusätzliche 20 Prozent Geschwindigkeitsbonus. Weitere Details über die Förderung von Wärmepumpen lesen Sie hier.
- Der Einbau von Solarthermie-Anlagen wird zum Beispiel im Rahmen einer energetischen Sanierung von der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) unterstützt, wenn die Anforderungen an ein Effizienzhaus 85 erfüllt werden. Alternativ kann man eine BAFA-Förderung in Anspruch nehmen oder Kosten von der Steuer absetzen. Hier finden Sie weitere Informationen zur Förderung von Solarthermie-Anlagen.
Mit einer Solarthermie- und Photovoltaik-Anlage können Sie gezielt eine Wärmepumpenheizung unterstützen.
Mehr über Fördermöglichkeiten erfahren Sie auch in unserem Überblick Heizung erneuern: Alle Infos zur Förderung vom Staat.
Fazit: Hybrid-Wärmepumpe mit Solarthermie – eine sinnvolle Kombination?
Wie Sie sehen, können Sie Wärmepumpe und Solarthermie auf ganz unterschiedliche Weise miteinander verbinden. Welche Variante zum Einsatz kommt und sich für Sie lohnt, hängt von Ihren Vorlieben, den baulichen Gegebenheiten und natürlich auch den Kosten ab. Diese können Sie in der Regel aber durch staatliche Fördermaßnahmen kräftig senken. Auf jeden Fall bringt Ihnen die Kombination aus Wärmepumpen- und Solarthermie-Technologie einige Vorteile:
- umweltfreundliche Technologie (vor allem in Kombination mit Öko- oder Solarstrom)
- effiziente Energienutzung durch Gewinnung von Umweltenergie
- eigene Wärmeproduktion über Solarthermie
- unabhängig von fossilen Brennstoffen (und ihren Preisen)
- dank der staatlichen Förderung ist die Hybridheizung weniger teuer
- hilft langfristig Heizkosten zu sparen
Übrigens: Wenn in der kalten Jahreszeit häufig die Sonne scheint, kann eine Solarthermie-Anlage nicht nur eine Wärmepumpen-Heizung, sondern auch eine moderne Gasheizung unterstützen und dadurch effizienter machen. In unserer Übersicht finden Sie alle Informationen, wenn Sie Ihre alte Gasheizung gegen eine neue austauschen möchten.