Heizung und Haustechnik

Energie Sparfüchse liebäugeln sicher mit der Kombination von Wärmepumpe und Solaranlage für die Energieerzeugung von Heizung und Warmwasser. Ist die Sonneneinstrahlung ausreichend hoch nutzt man die von der thermischen Solaranlage erzeugte Energie und ansonsten greift man auf die von der Wärmepumpe erzeugte Energie zurück. Wie jetzt eine Studie von Dr. Ing. habil. Joachim Seifert und Dipl. Ing Jens Haupt der TU- Dresden zeigt, müssen die Ergebnisse solcher Anlagenkonzeptionen sehr differenziert betrachtet werden. Nicht in jedem Fall führen Anlagen Kombinationen von Solaranlage und Wärmepumpe auch zu dem gewünschten.

Voraussetzung für eine Kombination von Wärmepumpe und Solaranlage ist ein hochwärmegedämmtes Gebäude. Zudem müssen die Anlagenkomponenten exakt aufeinander abgestimmt werden. Hier heißt es also mit spitzem Bleistifte rechnen, für Anlagensystem von der Stange ist kein Platz. Die Hydraulik muss optimiert sein, die Wärmeverteilung über eine Fußbodenheizung oder eine andere Flächenheizung sollte vorhanden sein und auch moderne Pufferspeicher oder Schichtspeicher dürfen nicht fehlen.

In der Projektstudie wurden unterschiedlich Anlagenkonzeptionen bezogen auf ein Einfamilienhaus untersucht. Für die Hauptwärmeerzeugung standen eine Luft-Wasser Wärmepumpe und eine Wasser-Wasser Wärmepumpe von daher eine Erdwärmepumpe zur Verfügung. Die Solarthermie wurde ebenfalls in zwei Varianten in das System eingebunden. Zum einen als Solaranlage zur Heizungsunterstützung und zum zweiten als Solaranlage zur reinen Warmwassererwärmung. Dabei kamen im Pilotprojekt sowohl Flachkollektoren wie Röhrenkollektoren zum Einsatz.

Ergebnisse der Projektstudie Kombination von Wärmepumpe und Solaranlage

Bei der Einbindung der Solaranlage zur Heizungsunterstützung ergibt sich laut Studie lediglich eine Energieeinsparung von 3%, dies trifft sowohl für die Kombination mit einer Luftwärmepumpe, wie auch bei der Erdwärmepumpe zu. Selbst die Vergrößerung der Kollektorfläche von 5 auf 10 m² führ nur zu einer Energieeinsparung von 4%. Gründe für diese geringen Einsparungen, sind zum einem kurzen Betriebszeiten während der Heizperiode und das vergleichsweise hohe Temperaturniveau zwischen Wärmepumpe und Warmwasserbereitung, dass die Effizienz der Wärmepumpe verringert.

Anders sieht die Situation aus bei einem reinen Einsatz der Solaranlage für die Warmwasserbereitung. Hierbei ergeben sich lauf Studie im Pilotobjekt Einsparungen von 8.9% bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe und von 11,2% bei der Wasser-Wasser-Wärmepumpe.

Fazit lohnt es sich eine Wärmepumpe mit einer Solaranlage zu kombinieren

Grundsätzlich kann man festhalten ja. Wobei die heizkreisseitige Einbindung doch deutlich schlechter abschneidet. Ob die maximal 4% Einsparung wirklich wirtschaftlich sind, muss im Einzelfall überprüft werden. Mit einer Energieeinsparung zwischen 8 und 11% ist der Einsatz der Solaranlage in Kombination mit der Wärmepumpe für einen reinen warmwasserseitigen Betreib deutlich effizienter. Hinzu kommt, dass die Solaranlage im Sommer die komplette Warmwassererzeugung übernimmt und so die Schaltspiele für die Wärmepumpe deutlich verringert und damit die Lebensdauer verlängert wird.

Einen ausführlichen Artikel zur Studie finden Sie in der Fachzeitschrift gi-Gesundheitsingenieur 4/2010