Wärmepumpen

Können Solarthermie und Wärmepumpen netzunabhängig arbeiten?

Kurzantwort

Ja, bei richtiger Aufgabenteilung. Solarthermie funktioniert netzunabhängig nahezu perfekt – ein Thermosiphon-Kollektor braucht überhaupt keinen Strom. Eine Wärmepumpe läuft netzunabhängig gut in milden, sonnigen Klimazonen und durch Frühjahr und Herbst, wenn eine bescheidene PV-Anlage sie tragen kann; in Wintern kalter Klimazonen, in denen eine Leistungsaufnahme von 1–3 kW eine Batterie mit 10 kWh in vier bis sechs Stunden leeren würde, ergänzt die praktische Auslegung Wärmespeicher und eine Zusatzheizung mit Holz, Pellets oder Flüssiggas.

Titelgrafik: Können Solarthermie und Wärmepumpen netzunabhängig arbeiten?

Welche Teile einer solaren Heizung brauchen überhaupt kein Netz?

Solarthermie ist unter den gängigen Heiztechnologien diejenige, die am konsequentesten netzunabhängig arbeitet. Eine Thermosiphon-Anlage zirkuliert allein durch Dichteunterschiede: keine Pumpe, kein Regler, kein Strom, nichts, was bei einem Stromausfall versagen könnte. Die TSM Geräte von Solimpeks im Bereich von 120–350 Litern sind genau nach diesem Prinzip gebaut, und deshalb verbreitete sich solare Warmwasserbereitung in der Türkei und im Mittelmeerraum lange, bevor es Förderprogramme gab.

Eine Anlage mit Pumpe ist nur geringfügig weniger unabhängig. Eine Solarpumpengruppe und ein Differenzregler ziehen etwa 20–60 W, und nur, wenn die Sonne scheint – ein einziges kleines PV-Modul und ein 12-V-Regler können also den gesamten Kreis betreiben. Ein Drain-Back-System bringt netzunabhängig einen weiteren Vorteil: Stoppt die Pumpe, entleeren sich die Kollektoren von selbst, statt zu kochen.

Warum ist eine Wärmepumpe netzunabhängig schwer zu betreiben?

Weil die Last kontinuierlich ist und dann anfällt, wenn die Sonne nicht scheint. Die Zahlen sind unerbittlich:

AnforderungMildes KlimaKaltes Klima
Jährlicher Wärmepumpenstrom3.000 – 5.000 kWh8.000 – 12.000 kWh
PV zur jährlichen Deckung2 – 4 kW6 – 9 kW
Typischer Tagesverbrauch im Winter8 – 20 kWh25 – 60 kWh
Nutzbare Batterie für eine Winternacht10 – 15 kWh20 – 40 kWh

Drei Probleme verstärken sich. Erstens das saisonale Missverhältnis: Der Heizbedarf erreicht im Dezember seinen Höhepunkt, wenn eine nordeuropäische Anlage vielleicht ein Zehntel ihres Juni-Ertrags erzeugt. Zweitens die kontinuierliche Leistungsaufnahme – 1 bis 3 kW bei kaltem Wetter – leert eine Batterie mit 10 kWh in vier bis sechs Stunden. Drittens verlieren Batterien selbst bei Kälte Kapazität: Die nutzbare Kapazität von Lithium-Eisenphosphat sinkt bei 0 °C um etwa 10–15 % und bei −10 °C um bis zu 25 % – genau dann, wenn der Bedarf seinen Höhepunkt erreicht.

Die Jahresenergiebilanz ist daher der falsche Test. Eine auf die jährlichen kWh ausgelegte Anlage lässt ein Haus im Januar trotzdem kalt.

Was funktioniert netzunabhängig tatsächlich?

Die erfolgreichen Systeme sind Hybride, die die saisonale Last auf gespeicherte Brennstoffe legen und die einfachen Monate dem Strom überlassen:

  • Solarthermie für Warmwasser, ganzjährig. Die einzige Komponente, die nichts vom Netz braucht.
  • Ein Holz- oder Pelletkessel mit großem Pufferspeicher für den tiefen Winter, ausgelegt nach gespeicherten Litern statt nach kW.
  • Eine Wärmepumpe für Frühjahr und Herbst, wenn eine bescheidene Anlage sie wirklich decken kann und die Effizienz am besten ist.
  • Eine reine Warmwasser-Wärmepumpe im Sommer, die mittags mit überschüssigem PV-Strom läuft und das Ergebnis als Warmwasser statt als Batterieladung speichert.
  • PVT-Module als Wärmequelle, die aus derselben Fläche sowohl Strom als auch Niedertemperaturwärme liefern – nützlich, wenn die Dachfläche und nicht das Budget der begrenzende Faktor ist. Siehe Wie funktioniert ein PVT-Modul als Wärmequelle einer Wärmepumpe?

Hardware für kaltes Klima hilft nur in Grenzen. Die EVI-Modelle der Varm Up Serie von Solimpeks arbeiten bis −30 °C und erreichen einen COP von bis zu 4,9 bei A7/W35, sodass die Leistung in den Übergangszeiten stark ist – aber kein Verdichter ändert etwas daran, dass die Sonne im Dezember knapp ist.

Was ist mit „netzunabhängig vorbereitet“ in einem netzgebundenen Haus?

Hier zahlt sich dasselbe Denken aus. Die Maximierung des Eigenverbrauchs ist inzwischen mehr wert als die Einspeisung, und die Regulierung geht in diese Richtung: Nach einer am 2. April 2026 veröffentlichten Verordnung hat die Türkei lizenzfreie Erzeuger im Nichtwohnbereich ab dem 1. Mai 2026 von monatlicher auf stündliche Verrechnung umgestellt; Haushaltskunden sind ausgenommen. Bei stündlicher Verrechnung bringt Mittagsstrom, der den Standort verlässt, wenig ein, sodass die Umwandlung in Warmwasser in einem gut geschichteten Speicher oft die wertvollste verfügbare Verwendung ist.

Die praktischen Faustregeln für den netzunabhängigen Betrieb: Wärme lässt sich weit günstiger speichern als Strom, typischerweise um den Faktor zehn oder mehr pro Kapazitätseinheit; ein Pufferspeicher verschafft Ihnen Stunden an Autonomie für einen Bruchteil der Kosten einer Batterie; und jede netzunabhängige Heizungsplanung sollte auf die ungünstigste Woche im Januar ausgelegt werden, nie auf die Jahressumme.

Häufig gestellte Fragen

Kann eine Wärmepumpe allein mit Solarmodulen laufen?

Über ein Jahr geht die Rechnung auf – 6 bis 9 kW PV decken den Jahresverbrauch einer Wärmepumpe im kalten Klima. Im Tagesverlauf geht sie nicht auf, weil der Dezember-Ertrag nur ein Bruchteil des Bedarfs ist. Ein Netzanschluss oder eine brennstoffbasierte Zusatzheizung bleibt nötig.

Funktioniert ein Solar-Warmwasserbereiter bei einem Stromausfall?

Eine Thermosiphon-Anlage arbeitet normal, weil sie überhaupt keine elektrischen Komponenten hat. Eine Anlage mit Pumpe stoppt die Zirkulation, Drain-Back-Systeme entleeren die Kollektoren sicher, und druckbeaufschlagte Glykolsysteme stagnieren einfach, bis der Strom zurückkehrt.

Wie groß muss eine Batterie sein, um eine Wärmepumpe über Nacht zu betreiben?

Zehn bis fünfzehn kWh nutzbare Kapazität im milden Klima und zwanzig bis vierzig im kalten, noch bevor der Kapazitätsverlust von 10–25 % berücksichtigt ist, den Lithiumbatterien bei niedrigen Temperaturen erleiden. Deshalb speichern netzunabhängige Auslegungen für kaltes Klima Überschuss als Warmwasser in einem Pufferspeicher und halten eine brennstoffbasierte Zusatzheizung vor, statt sich allein auf Batterien zu verlassen.

Ist es netzunabhängig besser, Wärme oder Strom zu speichern?

Wärme, mit großem Abstand. Ein Liter Wasser, um 40 K erwärmt, speichert etwa 46 Wh, und die Speicherung in einem Warmwasserspeicher kostet pro kWh einen kleinen Bruchteil der Batteriespeicherung. Netzunabhängige Systeme sollten Überschusserzeugung zuerst in gespeichertes Warmwasser umwandeln.

Quellen & weiterführende Literatur

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Wärmepumpen-Entwicklung