Letzte Aktualisierung: 23.03.2021

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Warum boomen Stromspeicher & Wärmepumpen-Kombinationen?

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Haushalte mit einem hohen Stromverbrauch profitieren am stärksten von einer eigenen Photovoltaikanlage auf dem Dach. Besonders sinnvoll ist es, eine PV-Anlage mit einem Batteriespeicher und einem E-Fahrzeug oder einer Wärmepumpe zu kombinieren. Seit ein paar Jahren zeichnet sich jedoch der Trend ab, auch eine Wärmepumpe zusammen mit einem Stromspeicher zu kombinieren. Aber warum werden immer mehr Wärmepumpen mit Stromspeichern kombiniert? Wir haben Jan Figgener von der RWTH Aachen gefragt, warum gerade Wärmepumpen immer häufiger mit Stromspeichern kombiniert werden.

Anteil an Heimspeicher-Installationen mit großen Verbrauchern wie Wärmepumpen, E-Autos, Durchlauferhitzern und Elektroheizungen (Grafik: Jan Figgener in Anlehnung an https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101982)

Anteil an Heimspeicher-Installationen mit großen Verbrauchern wie Wärmepumpen, E-Autos, Durchlauferhitzern und Elektroheizungen (Grafik: Jan Figgener in Anlehnung an https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101982)

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Die Sektorenkopplung im Eigenheim ist schon heute Realität für viele Haushalte mit PV-Speicher. Mehr als 30 % der Speicher werden in Kombination mit einer Wärmepumpe betrieben. Verständlich, denn so lässt sich auch der Wärmepumpenstrom zu großen Teilen selbst und klimafreundlich erzeugen. Und der lukrative Eigenverbrauchsanteil steigt.

Denn Eigenverbrauch rechnet sich: Man produziert eine kWh Solarstrom zu 10 Cents, spart aber 30 Cents beim Stromanbieter. So verdient man also 20 Cents pro kWh! Genau aus diesem Grund waschen Solaranlagen-Besitzer ihre Wäsche, wenn die Sonne scheint oder wärmen den Pufferspeicher mit einem Heizstab vor. Oder betreiben die Wärmepumpe mit Photovoltaik.

Um so viel Solarstrom wie möglich zu nutzen, bietet sich ein Stromspeicher ideal an. Mit ihm kann man Mittagsspitzen bis abends und in die Nachtstunden speichern und dann selbst verbrauchen. So spart man den Bezug des teuren Haushaltsstroms. Setzt man die Stromspeicherkosten pro kWh von 15 bis 20 Cents pro kWh entgegen, so ergibt sich aufgrund der bereits deutlich gesunkenen Anschaffungskosten pro kWh Speicherkapazität bereits eine tendenziell positive Bilanz.

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Wärmepumpen-Strom zu günstig zum Speichern?

Aber wieso werden immer mehr Stromspeicher mit Wärmepumpen kombiniert? Der Wärmepumpenstrom ist doch mit einem durchschnittlichen Verbrauchspreis HT/NT von häufig 22 bis 23 Cents pro kWh günstiger und somit ergibt sich eine – wenn überhaupt – geringere Rendite als bei der Substitution des Haushaltsstromes?

Dass dennoch immer mehr Stromspeicher installiert werden, hat jüngst Jan Figgener von der RWTH Aachen wieder bestätigt. Laut einer umfassenden Analyse von JARA-ENERGY, dem gemeinsamen Energieforschungsverbund des Forschungszentrums Jülich und der RWTH Aachen, werden die meisten stationären Batterien privat als Stromspeicher für Photovoltaikanlagen angeschafft.

Jan Figgener hat in seiner Analyse des deutschen PV-Heimspeichermarktes„The development of stationary battery storage systems in Germany – status 2020“ überdies herausgefunden, dass immer mehr Wärmepumpen mit Stromspeichern kombiniert werden.

Wir haben Jan Figgener persönlich gefragt, wieso zunehmend Wärmepumpen mit Stromspeichern installiert werden? Denn eigentlich ist die Differenz aus eingesparter kWh Wärmepumpenstrom minus Speicherkosten und Stromgestehungskosten tendenziell kleiner als die bei der Substitution von Haushaltsstrom. Liegt es daran, dass es häufig Effizienzhaus-Neubauten sind, die sowieso mit einer Wärmepumpe beheizt werden? Liegt es an der hohen Wärmepumpen-Förderung insbesondere für Sanierungen, die gerade diese Kombination attraktiv macht?

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Stromspeicher werden nicht immer mit Gewinnerwartung gekauft

„Wir haben gesehen, dass viele Haushalte ihre Entscheidung über die Energieerzeugung nicht unbedingt immer anhand wirtschaftlicher Parameter treffen. In unseren Umfragen („Speichermonitoring BW - Jahresbericht 2019“ S. 24) haben wir explizit nach der wirtschaftlichen Erwartung an einen PV-Speicher gefragt und "nur" 61% haben eine Gewinnerwartung, 37% eine Nullgeschäft-Erwartung und 2% sogar eine Verlusterwartung“, so Figgener.

„Dabei sind eben die eigene Teilnahme an der Energiewende und ähnliche Motive wichtige Treiber. Rein ökonomisch betrachtet, ist die Rendite einer PV-Anlage ohne Speicher meist höher als die der Kombination der beiden Komponenten und trotzdem wächst der Heimspeichermarkt seit Jahren.

In 2020 gab es laut Umfragen von 3Energie Consulting (Folie 7) einen starken Zubau an Wärmepumpen, da die Förderung für den Ölheizungsaustausch ausgelaufen ist. Zudem stellen der Wunsch nach einer möglichst hohen Energie-Autarkie und die Förderung eines energieeffizienten Wohnungsbaus ebenfalls Treiber für den Wärmepumpen-Boom dar“, erklärt Figgener.

Stromspeicher und Wärmepumpe sind (getrennt betrieben) eine effektive Kombination

Stromspeicher und Wärmepumpe in einem System zu kombinieren, erscheint jedoch nur dann als wirtschaftlicher Gegensatz, wenn man davon ausgeht, den Stromspeicher auch zur vor- oder gleichrangigen Stromversorgung der Wärmepumpe einsetzen zu wollen.

Der Solar-Stromspeicher als auch die Wärmepumpe sind jedoch für sich gesehen, sehr effiziente Mittel, um einerseits klimafreundlich zu heizen als auch den eigenen Haushaltsstromverbrauch größtmöglich mit eigenem Solarstrom zu decken. Die Häufung der Kombination von Heimspeichern und Wärmepumpen ist daher wohl primär auf deren grundsätzlichen Versorgungsbeitrag zurückzuführen, ohne dass der Stromspeicher auch die Wärmepumpe versorgt.

Aus wirtschaftlicher Sicht ist beim Betrieb eines Solaranlagen-Stromspeicher-Wärmepumpen-Systems lediglich zu berücksichtigen, dass nicht zwischengespeicherter Strom für die Wärmepumpe eingesetzt wird. Zudem sollte bei der Dimensionierung des Stromspeichers und im Grunde auch bei der Dimensionierung der Solaranlage darauf geachtet werden, dass auch die Wärmepumpe mit eigenem Solarstrom direkt versorgt wird, um den angeschlossenen Wärmespeicher für eine spätere Wärmeabnahme effektiv aufzuheizen.

Letztlich sollte unter jetzigen Strom-, Anlagen- und Speicherkosten zunächst der Haushaltsstromverbrauch und dann der mögliche Teil der Wärmepumpe direkt mit Solarstrom gedeckt werden und erst dann der Stromspeicher zur weiteren Deckung des Haushaltsstromverbrauchs eingesetzt werden, um alle Anlagenteilen Solaranlage, Wärmepumpe und Stromspeicher möglichst wirtschaftlich und klimafreundlich zu betreiben. Ein in dieser Hinsicht dimensionierter Stromspeicher sollte dann keine Kapazitäten mehr für eine Stromversorgung der Wärmepumpe vorhalten.

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