Wärmepumpen in Kombination mit Solaranlagen

In den letzten Wochen und Monaten wurden verstärkt Überlegungen zur Kombination der verschiedenen erneuerbaren Energieformen sichtbar. Insbesondere die Kombination von Wärmepumpen mit beispielsweise Photovoltaikanlagen stand dabei oft im Vordergrund. Die Überlegung ist hierbei die Nutzung des über die PV-Anlage erzeugten Stroms zum Betrieb der Wärmepumpe. Auf EnBauSa wurde zur Kombination von Wärmepumpe und PV-Anlage bereits ein interessanter Artikel erschienen.

Kombination Wärmepumpen und PV

Die Kombination mit einer Photovoltaikanlage klingt im ersten Moment für viele sehr interessant. Das Problem liegt aber – wie auf enbausa.de erwähnt – in der zeitverschobenen Bereitstellung der benötigten Energie. Im Sommer wird eine ausreichende Menge an Strom produziert um die Wärmepumpe zu betreiben. Diese muss jedoch ausschließlich das Brauchwasser erwärmen, da in den warmen Monaten kein zusätzlicher Heizbedarf notwendig ist. Erst im Winter wird es wirklich interessant, die Anzahl der zur Stromproduktion nutzbaren Sonnenstunden sinkt aber auch deutlich ab. Im Ergebnis fallen die Einsparungen oft eher gering aus.

Kombination Wärmepumpen und Solarthermie

Installation einer Solathermieanlage

Die Alternative zur Kombination mit einer PV-Anlage ist die Zusammenarbeit der Wärmepumpe mit einer Solarthermieanlage. Diese kann völlig unterschiedlich aussehen: entweder arbeiten beide Systeme unabhängig voneinander oder sie interagieren in einer zu definierenden Form miteinander. Für beide Varianten gibt es bereits verschiedene Systeme auf dem Markt, die mit verschiedenen Ansätzen arbeiten und unterschiedliche Vor- bzw. Nachteile haben.

Keine Interaktion zwischen Solarthermie Anlage und Wärmepumpe

Die Solarthermieanlage übernimmt in diesem Fall eigenständig die Warmwassererzeugung und Heizungsunterstützung. Die Wärmepumpe dient in diesem Fall lediglich als zusätzliche Energiequelle sofern die erzeugte Wärme über die Solaranlage nicht ausreichend ist. Der Vorteil hierbei ist die Bereitstellung des Trinkwarmwassers zu großen Teilen über die solarthermische Anlage. Dadurch werden die thermodynamisch ungünstigen Betriebspunkte einer Wärmepumpe von vornherein umgangen.

Interaktion zwischen Wärmepumpe und Solarthermie Anlage

Die Interaktion zwischen solarthermischer Anlage und Wärmepumpe kann verschieden angegangen werden. Eine Möglichkeit wäre beispielsweise die direkte oder auch indirekte Nutzung der Solarwärme durch die Wärmepumpe. Je nach Konzeption der Anlage ist es auch hier möglich, die ungünstigen Betriebspunkte der Wärmepumpe im thermodynamischen Sinne zu umgehen. Es gibt jedoch noch einige weitere Vorteile dieses Ansatzes:

  • Erhöhung des Wärmeniveaus innerhalb der Wärmepumpe durch die Solarenergie
  • Nutzung der Solarenergie für die Regeneration des Erdreichs als Niedertemperaturquelle der Wärmepumpe
  • Steigerung des Kollektorertrags durch die Nutzung der Solarenergie selbst bei niedrigen Temperaturen
  • Reduzierung der Stagnationswahrscheinlichkeit in den warmen Sommermonaten

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