Mit Wärmepumpe, Solarthermie und Photovoltaik jährlich 1000 Euro Kosten einsparen

06.05.2025 | Veröffentlicht in Ausgabe 05-2025

© Bild: Daikin

Mit einer Kombination aus Wärmepumpe, Solarthermie, Fotovoltaik und Brennholzöfen spart dieses 25   Jahre alte Einfamilien-Wohnhaus nun pro Jahr etwa 1000   Euro Kosten ein.

Da im 25 Jahre alten Einfamilien-Wohnhaus von Karin und Udo Scholl die ebenso alte Ölheizung nicht mehr effizient arbeitete, wurde sie gegen eine Luft-Wasser-Wärmepumpe von Daikin ausgetauscht. Die Warmwasseraufbereitung erfolgt durch die thermische Solaranlage Solaris desselben Herstellers und ein Teil des benötigten Stroms wird von der eigenen Photovoltaikanlage erzeugt. Mit der neuen modernen Gebäudetechnik wurde das Haus aufgewertet und es werden jährlich etwas mehr als 1000 Euro im Vergleich zur alten Ölheizung eingespart.

Hinzukommt, dass die Hausherren bereits jetzt auf die technischen und gesetzlichen Anforderungen vorbereitet sind, die zukünftig kommen werden. Wie problemlos eine Umrüstung im Bestand funktioniert und welche guten Leistungszahlen mit der Wärmepumpe auch im nicht renovierten Bestand erzielt werden können, zeigt eine Heizungsmodernisierung im hessischen Kloster Haina.

Ein dortiges Einfamilienhaus mit 220 m² Wohnfläche wurde bisher mit einer Ölheizung mit 21 kW Nennleistung beheizt. Jetzt versorgt eine Wärmepumpe Altherma 3 H HT mit 16 kW Leistung das Haus mit Heizungswärme und Warmwasser.

Die Wärmepumpe muss höhere Systemtemperaturen ohne Heizstabeinsatz abdecken.

Wärmepumpe heizt mit bestehenden Heizkörpern

Die Hausherren hatten vorab Wärmepumpen einiger Hersteller begutachtet. Da jedoch auch zukünftig mit Heizkörpern geheizt werden sollte, da keine Fußbodenheizung vorhanden war, benötigte man eine Wärmepumpe, die auch höhere Systemtemperaturen rein aus dem Verdichter ohne permanenten Heizstabeinsatz abdecken kann. In diesem Bereich war die Auswahl jedoch eher klein, weswegen man sich für die Daikin-Wärmepumpe entschied. Das Modell Altherma 3 H HT wurde speziell für die Heizungsmodernisierung entwickelt und erreicht Vorlauftemperaturen von bis zu 70 °C, auch bei - 15 °C Außentemperatur.

Damit ist es eine geeignete Lösung für Bestandsgebäude und eignet sich für den einfachen Austausch von Gas- und Öl-Geräten. Es kann auch weiterhin mit den bestehenden Heizkörpern geheizt werden und es waren auch keine weiteren Renovierungsarbeiten wie eine zusätzliche Dämmung am Haus notwendig.

Flexible Montage und hoher Warmwasserkomfort

Die Installation der Anlage ist wegen ihrer Monoblock-Bauweise einfach, auch für Installateure ohne Kälteschein: Denn das Kältemittel zirkuliert ausschließlich in der Wärmepumpe, die lediglich durch wasserseitige Verbindungen mit dem Innengerät verbunden ist.

Das Außengerät der Altherma 3 H HT ist mit 35 dB(A) in 3 m Abstand geräuscharm und eignet sich so auch für dichtbesiedelte Wohngebiete und kleine Grundstücke. Diese moderate Geräuschentwicklung wird erreicht durch einen geräuschentkoppelten Verdichter, spezielle Ventilatoren mit optimierten Schwingen und eine Dreifach-Schalldämpfung. Anstelle von zwei Ventilatoren nutzt die Wärmepumpe ein größeres Rotorblatt, das sich langsamer dreht und dadurch eine bessere Luftzirkulation erreicht.

Für das Außengerät der Baureihe Altherma 3 H HT stehen drei verschiedene Modelle von Inneneinheiten zur Wahl, was mehr Flexibilität bei der Installation schafft. Die Hausherren haben sich für die Variante Altherma 3 H HT ECH₂O entschieden: Bei dieser Komplettlösung ist im Standgerät die Wärmepumpentechnik und der 500 l-Wärmespeicher mit ECH₂O-Technik integriert.

Das ECH₂O-Prinzip schafft mehr Warmwasserkomfort und -hygiene, denn Speicher- und Trinkwasser sind hier voneinander getrennt und die Warmwassererhitzung erfolgt im Durchlaufprinzip. Das bedeutet, dass Ablagerungen von Schlamm, Rost und Sedimenten oder gar die Vermehrung gesundheitsgefährdender Legionella-Bakterien, wie sie bei vielen großvolumigen Warmwasserspeichern auftreten können, unmöglich sind.

Einbindung weiterer Wärmequellen

Ein weiterer Vorteil des Kombi-Standgeräts ist, dass es offen für zusätzliche Wärmequellen ist. So ist auch ein Pelletofen mit Wassertasche an die Wärmepumpe angeschlossen und liefert zusätzliche Wärmeenergie. Der Pelletofen befindet sich im Flur des Erdgeschosses. Durch den Rückbau der Ölheizung konnte mittels eines Durchbruchs in den Heizungsraum dessen Anschluss genutzt werden. Der Pelletofen hat eine Gesamtleistung von max. 10 kW, wobei 2 kW an das Treppenhaus abgeben und 8 kW in den 500 l-Pufferspeicher der Wärmepumpe eingespeist werden können.

Die thermische Solaranlage Solaris speist mit drei Kollektoren die erzeugte Wärmemenge ebenfalls direkt in den Wärmespeicher der Wärmepumpe ein. Im Wohnzimmer befindet sich ein gemauerter Brennholz-Speicherkamin mit einer Leistung von 3,5 kW. Dieser Speicherofen wird in kalten Wintermonaten betrieben. Er hat über den Winter einen Verbrauch von ca. 1,5 m³ Brennholz.

Photovoltaik-Anlage produziert ein Viertel des Strombedarfs

Bereits 2013 wurde für die Stromerzeugung auf dem Hausdach eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 8,89 kWp installiert, deren Strom in größerem Umfang auch für den Betrieb der Wärmepumpe genutzt werden kann. Im Zeitraum September 2022 bis August 2023 stand dem eigenerzeugten Strom von 3131 kWh ein Gesamtstromverbrauch von 12 157 kWh gegenüber. Das bedeutet, dass die Hausherren knapp 26 Prozent ihres benötigten Stroms selbst produzieren.

Die Stromkosten einer Wärmepumpe sind deutlich niedriger als die Brennstoffkosten einer Ölheizung.

Weniger Kosten und CO2-Emissionen

Mit der Ölheizung lag der Jahres-Heizölverbrauch bei durchschnittlich 2200 l. Bei einem beispielhaften Heizölpreis von 115,37 € / 100 l ergibt das einen jährlichen Heizkostenpreis von 2538 Euro. Der Jahresverbrauch der Wärmepumpe (Heizung und Warmwasser) lag bei
6048 kWh, wozu die PV-Anlage 1557 kWh und damit knapp 28 Prozent beisteuerte.

Das ergibt bei einem angenommenen Heizstrompreis von 33 Ct/kWh Stromkosten von 1482 Euro. Bei den genannten Preisen und Verbräuchen wurden also 1056 Euro eingespart. Der Eigenverbrauchsanteil von knapp 26 Prozent senkt auch die Stromkosten für den Haushaltsstrom und den Ladestrom des E-Autos. Ferner wird durch den Verkauf des PV-Strom-Überschussanteils ein Ertrag von 900 Euro jährlich erzielt (16 Ct / kWh). Auf Basis dieser Daten lässt sich die Effizienz des Heizsystems errechnen: Das gesamte Heizsystem bestehend aus Wärmepumpe, Solarthermie und Pelletofen hat eine Jahresarbeitszahl von 3,6. Die Wärmepumpe allein arbeitet mit einer Jahresarbeitszahl von 3.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) beschreibt die Effizienz der Wärmepumpe über ein Jahr. Sie gibt das Verhältnis von zugeführter Energie (Strom) und erzeugter Energie (abgegebener Wärme) an. Moderne Wärmepumpen erreichen in der Regel eine Jahresarbeitszahl zwischen 3 (in Bestandsgebäuden) und 5 (im Neubau). Je höher die JAZ, desto geringer sind die Stromkosten und CO2-Emissionen. Beispielsweise sparen die Hausherren mit der Wärmepumpe pro Jahr 4,76 t CO2 im Vergleich zur Ölheizung ein (Strommix CO2 84 g/kWh in t und Heizöl CO2 2,80 kg/l in t).

Mehr Platz im Keller

Durch den Wegfall der zwei jeweils 2000 l fassenden Öltanks haben die Hausherren mehr Stauraum hinzubekommen. Aus dem ehemaligen Ölheizungskeller ist jetzt eine geräumige Waschküche geworden, in der auch das kompakte Wärmepumpen-Innengerät seinen Platz gefunden hat.

Smarte Bedienung per App

Ihre Wärmepumpe können die Hausherren einfach und intuitiv mit der benutzerfreundlichen App Onecta mit dem Smartphone steuern, von Zuhause oder unterwegs. Mit der App können Thermostate bedient und Temperaturzeitpläne programmiert sowie der Energieverbrauch nachvollzogen werden. Sie verfügt auch über eine Sprachsteuerung, die mit Smart-Home-Systemen wie Google Assistant oder Amazon Alexa kompatibel ist.

Mit neuen Heizungen Klimaziele erreichen

Laut dem Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie (BDH) sind rund die Hälfte aller Heizungen in Deutschland veraltet, was negative Auswirkungen auf die gesetzten Klimaschutzziele der Bundesregierung hat. Denn der Gebäudebereich, auf den nach Angaben der EU-Kommission rund 40 Prozent des gesamten Energieverbrauchs entfallen, bildet den Schlüssel für diese Zielerreichung. In Deutschland soll im Gebäudesektor der CO2-Ausstoß von heute 118 Mio. t auf 67 Mio. t im Jahr 2030 gesenkt werden.

Diese Klimaschutzziele können unter anderem durch einen flächendeckenden Einsatz von Wärmepumpen erreicht werden. Hinzu kommt, dass durch die jährlich steigende CO2-Bepreisung der Betrieb einer Gas- oder Ölheizung zunehmend unattraktiver wird. Langfristig niedrige Heizkosten lassen sich dagegen mit einer Wärmepumpe realisieren.

Zwar ist der Marktanteil der Wärmepumpe im Jahr 2022 um rund 7,5 Prozentpunkte auf 24,1 Prozent gewachsen. Das Potenzial für eine Umrüstung auf Wärmepumpen ist allein für Deutschland immer noch enorm, trotz jüngster Rückschläge. Denn von den 21,6 Mio. Wärmerzeugern im Bestand waren laut Erhebung des Schornsteinfegerhandwerkes 2022 und nach Schätzungen des BDH immer noch 10,5 Mio. Heizwertkessel (Gas/Öl) in Betrieb. Viele davon sind veraltet und müssen in den kommenden Jahren ausgetauscht werden. 49 Prozent der Wärmeerzeuger im Bestand sind unzureichend effizient.

Berechnungen zeigen: Wärmepumpe langfristig günstiger

Der Betrieb eines ineffizienten, fossilen Wärmeerzeugers kann künftig teuer werden. Forscher der Universität Oxford haben Heizungen mit fossilen Brennstoffen und Wärmepumpen miteinander verglichen und kamen zu dem Schluss, dass Wärmepumpen selbst bei extrem niedrigen Temperaturen noch mehr als doppelt so effizient sind wie Öl- oder Erdgasheizungen. Für die Datenbasis werteten die Wissenschaftler Daten aus sieben Feldstudien in Nordamerika, Asien und Europa aus. Bei Temperaturen unter 0 °C sind Wärmepumpen laut den Untersuchungen sogar zwei- bis dreimal effizienter als Öl- und Gasheizungen [1].

Eine Modellrechnung [2] der Prognos AG im Auftrag des WWF Deutschland zeigt, dass eine neue Wärmepumpe schon mit der geringsten Förderstufe über ihre Nutzungszeit günstiger ist als eine neue Gasheizung. Für die Beispielrechnung wurden für ein Haus der Energieeffizienzklasse F die Kosten einer neuen Luft-Wasser-Wärmepumpe mit den angedachten drei Förderkategorien (Voraussichtliches Fördermodell ab 2024) Grundförderung (30 Prozent), Grundförderung plus Geschwindigkeitsbonus (50 Prozent) sowie zusätzlichem Einkommensbonus (70 Prozent) mit den Kosten einer neuen Gasheizung verglichen. In allen Berechnungen ist die Wärmepumpe die langfristig günstigere Alternative – und das sogar in einem vergleichsweisen sehr ineffizienten Gebäude.

Neben der Förderung selbst spielen weitere Faktoren eine Rolle: Erstens gewinnt der immer stärker steigende CO2-Preis im Laufe der Zeit an Bedeutung. Zweitens wird der Erdgaspreis in den kommenden Jahren voraussichtlich ansteigen. Drittens zeichnet sich ab, dass der Strompreis aufgrund des wachsenden Angebots an erneuerbaren Energien und speziellen Tarifen für Wärmepumpen attraktiver wird (vgl. Bild 2). Diese ökonomischen Faktoren begünstigen folglich die Verwendung einer Wärmepumpe im Vergleich zu einer Gasheizung – sogar in ineffizienten Gebäuden, so Prognos AG/WWF Deutschland.

[1] Vgl. Duncan Gibb, Jan Rosenow, Richard Lowes, Neil J. Hewitt (2023): Coming in from the cold: Heat pump efficiency at low temperatures. Erschienen in: Joule (Volume 7, Issue 9, am 20. September 2023)

[2] WWF (2023): Der Hammer-Heizungs-Deal. Eine Modellrechnung: Gasheizung vs. Wärmepumpe. https://www.wwf.de/2023/august/der-hammer-heizungs-deal

Wärmepumpen sind selbst bei sehr niedrigen Temperaturen doppelt so effizient wie Öl- und Erdgasheizungen.

Fazit

Mittels Wärmepumpe, Solarthermie, Pelletofen, Speicherofen und PV-Strom haben die hessischen Hausherren die Wärme- und Warmwasserversorgung für ihr Haus zukunftssicher und bezahlbar gemacht. Sollte es einen besonders kalten und durch trübe Tage gekennzeichneten Winter geben, kann die zusätzlich benötigte Wärmeenergie vom Pelletofen, Speicherofen und von der zusätzlichen Elektroheizung (Backup Heater 9 kW im 500 l-Wärmespeicher) ergänzt werden.

Selbst im Fall eines technischen Ausfalls der Außeneinheit kann die Inneneinheit weiter betrieben werden. Diese nutzt dann als Energiequelle den Pelletofen, die Solarthermie, die PV-Anlage und die Zusatzheizung.

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