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Brauchwasser-Wärmepumpe mit Photovoltaik: Warmwasser günstig mit eigenem Solarstrom erzeugen
Warm duschen mit Sonnenstrom statt Gas oder Öl?
Eine Brauchwasser-Wärmepumpe macht es möglich. Sie nutzt Wärme aus der Umgebungsluft und benötigt dafür deutlich weniger Strom als ein klassischer elektrischer Warmwasserbereiter. In Kombination mit einer Photovoltaikanlage lässt sich die Warmwasserbereitung besonders effizient und kostengünstig gestalten.
Das Beste daran: Du musst dafür nicht unbedingt deine bestehende Heizungsanlage austauschen oder einen Batteriespeicher installieren. Selbst ein Balkonkraftwerk kann unter geeigneten Bedingungen einen Teil des Strombedarfs decken.
Doch wie funktioniert das Zusammenspiel? Wie hoch sind die tatsächlichen Einsparungen? Und für welche Haushalte lohnt sich die Investition?
Wie funktioniert eine Brauchwasser-Wärmepumpe?
Eine Brauchwasser-Wärmepumpe, auch Warmwasser-Wärmepumpe genannt, erwärmt Trinkwasser zum Duschen, Baden und für den täglichen Bedarf. Anders als eine Heizungswärmepumpe übernimmt sie normalerweise nicht die Raumheizung.
Dafür nutzt sie ein einfaches physikalisches Prinzip: Sie entzieht der Umgebungsluft Wärme und überträgt diese mithilfe eines elektrisch betriebenen Kältemittelkreislaufs auf das Wasser im Speicher.
Der Ablauf:
- Wärme aufnehmen: Ein Ventilator führt Umgebungsluft über einen Verdampfer. Das Kältemittel nimmt dabei Wärme auf.
- Temperatur erhöhen: Ein elektrisch betriebener Verdichter erhöht Druck und Temperatur des Kältemittels.
- Wasser erwärmen: Über einen Wärmetauscher wird die Wärme an das Trinkwasser im Speicher übertragen.
- Kreislauf wiederholen: Das Kältemittel entspannt sich und kann erneut Wärme aufnehmen.
Kältemittel und Trinkwasser bleiben in getrennten Kreisläufen.
Aus 1 kWh Strom werden mehrere kWh Wärme
Der entscheidende Vorteil ist die hohe Energieeffizienz.
Bei einem beispielhaften COP (Coefficient of Performance) von 4 erzeugt die Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde Strom und drei Kilowattstunden Umgebungswärme insgesamt vier Kilowattstunden Wärme.
Ein elektrischer Heizstab benötigt für dieselbe Wärmemenge ungefähr vier Kilowattstunden Strom.
Wichtig: Ein COP von 4 beschreibt einen bestimmten Betriebspunkt und ist kein garantierter Jahresdurchschnitt. Bei niedrigen Lufttemperaturen oder hohen Warmwassertemperaturen sinkt die Effizienz häufig. Für eine realistische Wirtschaftlichkeitsberechnung ist deshalb die Jahresarbeitszahl (JAZ) beziehungsweise die über das Jahr tatsächlich erreichte Effizienz entscheidend.
Brauchwasser-Wärmepumpe und Photovoltaik: Warum die Kombination sinnvoll ist
Photovoltaikanlagen erzeugen besonders tagsüber Strom – häufig genau dann, wenn im Haushalt vergleichsweise wenig elektrische Energie benötigt wird.
Eine Brauchwasser-Wärmepumpe kann diesen selbst erzeugten Strom nutzen, um den Warmwasserspeicher aufzuheizen.
Das Wasser steht anschließend über mehrere Stunden zur Verfügung, beispielsweise für die Dusche am Abend.
Der Warmwasserspeicher funktioniert damit wie ein thermischer Energiespeicher.
Das bringt mehrere Vorteile:
- Mehr Eigenverbrauch: Ein größerer Teil des selbst erzeugten Solarstroms wird direkt im Haushalt genutzt.
- Weniger Netzstrom: Der Strombezug für die Warmwasserbereitung kann sinken.
- Weniger fossile Energie: Eine bestehende Gas- oder Ölheizung muss unter geeigneten Voraussetzungen weniger oder gar kein Warmwasser mehr erzeugen.
- Kein Batteriespeicher erforderlich: Die Energie wird als Wärme im Wasser gespeichert.
- Flexible Betriebszeiten: Die Warmwasserbereitung kann gezielt in sonnenreiche Stunden verschoben werden.
Mit intelligenter Steuerung noch mehr Solarstrom nutzen
Besonders interessant wird die Kombination mit einem Energiemanagementsystem.
Dieses erkennt, wann ausreichend PV-Überschuss vorhanden ist, und kann die Warmwasserbereitung entsprechend steuern – sofern die Wärmepumpe über eine geeignete Schnittstelle verfügt.
Ein Beispiel ist die EXPLORER EVO 3 von Austria Email. Sie bietet laut Produktinformationen eine PV-Funktion mit anpassbarer Solltemperatur.
Dabei gilt allerdings: Den Speicher möglichst heiß aufzuheizen, ist nicht automatisch wirtschaftlich. Höhere Wassertemperaturen können die Effizienz verschlechtern und Speicherverluste erhöhen.
Die beste Lösung ist eine auf den tatsächlichen Warmwasserbedarf abgestimmte Regelung.
Funktioniert eine Brauchwasser-Wärmepumpe auch mit einem Balkonkraftwerk?
Ja. Auch ein Balkonkraftwerk kann einen Teil des Strombedarfs einer Brauchwasser-Wärmepumpe decken.
Die Voraussetzung: Die Solaranlage muss Strom erzeugen, während die Wärmepumpe läuft.
Bei der EXPLORER EVO 3 beträgt die maximale elektrische Leistungsaufnahme im Wärmepumpenbetrieb laut den zugrunde gelegten technischen Angaben bei den betrachteten Modellen 600 Watt.
Ein vereinfachtes Beispiel:
- Elektrische Leistungsaufnahme: 600 Watt
- Betriebsdauer: 5 Stunden
- Stromverbrauch: 3 kWh
Erzeugt das Balkonkraftwerk während dieser Zeit ausreichend Strom, kann ein Teil des Verbrauchs durch Solarenergie gedeckt werden.
Wie viel davon tatsächlich genutzt wird, hängt von Sonneneinstrahlung, Ausrichtung, Jahreszeit und dem übrigen Stromverbrauch im Haushalt ab.
Wichtig zu wissen: Die Wärmepumpe wird weiterhin regulär über das Hausstromnetz betrieben. Die Solarmodule werden nicht direkt mit der Wärmepumpe verbunden.
Außerdem besitzt die betrachtete EXPLORER EVO 3 einen elektrischen Heizstab mit 1,2 kW Leistung. Wird dieser zugeschaltet, kann die elektrische Gesamtaufnahme auf bis zu 1,8 kW steigen.
Eine vollständige Versorgung allein durch ein Balkonkraftwerk ist daher nicht garantiert.
Was kostet Warmwasser mit einer Brauchwasser-Wärmepumpe?
Ob sich die Investition lohnt, hängt wesentlich von der Effizienz der Wärmepumpe, den Energiepreisen und dem Anteil des selbst genutzten Solarstroms ab.
Für einen ersten Vergleich betrachten wir die Energie, die benötigt wird, um 100 Liter Wasser von 10 °C auf 40 °C zu erwärmen.
Dafür sind rund 3,49 kWh Wärme erforderlich.
Beispielrechnung: Energiekosten für 100 Liter Warmwasser
System | Energiekosten |
Wärmepumpe mit PV-Strom | ca. 0,10 € |
Wärmepumpe mit Netzstrom | ca. 0,31 € |
Gastherme | ca. 0,50 € |
Ölkessel | ca. 0,73 € |
Annahmen:
- PV-Strom: 12 ct/kWh kalkulatorischer Wert
- Netzstrom: 35 ct/kWh
- Gas: 13 ct/kWh
- Heizöl: 16,76 ct/kWh
- Wärmepumpe: COP 4
- Gastherme: 90 % Nutzungsgrad
- Ölkessel: 80 % Nutzungsgrad
Die Werte sind Modellrechnungen, keine aktuellen Tarifangebote. Beim PV-Strom sind insbesondere entgangene Einspeiseerlöse zu berücksichtigen. Anschaffungskosten, Wartung sowie Speicher- und Leitungsverluste sind nicht enthalten.
Was bedeutet das für einen Vier-Personen-Haushalt?
Nehmen wir einen beispielhaften Haushalt mit einem täglichen Warmwasserbedarf von insgesamt 160 Litern bei 40 °C.
Der jährliche Nutzwärmebedarf beträgt dann rund 2.038 kWh.
Bei einem angenommenen COP von 4 benötigt die Wärmepumpe dafür rund 509 kWh Strom pro Jahr.
Werden 60 % dieses Strombedarfs durch die eigene Photovoltaikanlage gedeckt, ergeben sich folgende Energiekosten:
System | Kosten pro Jahr |
Wärmepumpe mit 60 % PV-Strom | ca. 108 € |
Wärmepumpe mit Netzstrom | ca. 178 € |
Gastherme | ca. 294 € |
Ölkessel | ca. 427 € |
Das zeigt das mögliche Einsparpotenzial. Allerdings handelt es sich um eine vereinfachte Beispielrechnung.
In der Praxis können der Stromverbrauch und die Kosten höher ausfallen, insbesondere durch Speicherverluste, Zirkulation, höhere Solltemperaturen oder eine geringere Jahresarbeitszahl.
Auch der angenommene PV-Eigenversorgungsanteil von 60 % muss für jedes Gebäude individuell betrachtet werden.
Für eine seriöse Investitionsentscheidung sollten deshalb die gesamten jährlichen Betriebskosten und die Anschaffungskosten berücksichtigt werden.
Welche Speichergröße ist die richtige?
Brauchwasser-Wärmepumpen sind mit unterschiedlichen Speichervolumen erhältlich.
Welche Größe sinnvoll ist, hängt nicht allein von der Personenzahl ab. Entscheidend sind auch:
- Täglicher Warmwasserverbrauch
- Anzahl und Art der Duschen
- Badewannennutzung
- Gleichzeitige Warmwasserentnahmen
- Gewünschte Wiederaufheizzeit
- Vorhandene Zirkulationsleitungen
- Möglichkeiten zur PV-Überschussnutzung
Die EXPLORER EVO 3 von Austria Email ist beispielsweise in verschiedenen Speichergrößen erhältlich. Die zugrunde gelegten technischen Unterlagen nennen Varianten mit 190, 200 und 230 Litern Netto-Warmwasserinhalt.
Sie verwendet das natürliche Kältemittel R290 (Propan) und bietet eine WLAN-Anbindung über die Cozytouch-App.
Für größere Warmwasseranforderungen gibt es beispielsweise die WPA 450 ECO mit 450 Litern Speichervolumen.
Beide Geräte unterscheiden sich in ihrer technischen Ausführung. Während die EXPLORER EVO 3 R290 verwendet, arbeitet die WPA 450 ECO laut dem angegebenen Produktprospekt mit R134a.
Die Auswahl sollte daher nicht allein anhand der Speichergröße erfolgen.
Zusätzlicher Vorteil: Keller kühlen und entfeuchten
Eine Brauchwasser-Wärmepumpe kann im Umluftbetrieb einen interessanten Nebeneffekt bieten.
Da sie der Raumluft Wärme entzieht, wird die ausgeblasene Luft kühler.
Zusätzlich kann am Verdampfer Feuchtigkeit kondensieren, die über einen Kondensatablauf abgeführt wird.
In einem geeigneten Kellerraum kann das zu einer niedrigeren Raumtemperatur und geringerer Luftfeuchtigkeit beitragen.
Das kann beispielsweise im Sommer angenehm sein.
Allerdings sollte dieser Effekt nicht überschätzt werden.
Eine Brauchwasser-Wärmepumpe ist weder eine vollwertige Klimaanlage noch ein Bautrockner. Sie kühlt und entfeuchtet nur während der Warmwasserbereitung.
Außerdem muss ausreichend nutzbare Wärme nachströmen können. Wird dem Aufstellraum zu viel Wärme entzogen, kann die Lufttemperatur sinken und die Effizienz der Wärmepumpe abnehmen.
Besonders wichtig: Wird die Wärme einem beheizten Gebäudebereich entzogen, muss diese während der Heizperiode möglicherweise durch die bestehende Heizung ersetzt werden.
Deshalb sind Aufstellort, Luftführung und Wärmequelle entscheidend für den wirtschaftlichen Betrieb.
Lohnt sich eine Brauchwasser-Wärmepumpe bei einer bestehenden Gas- oder Ölheizung?
Gerade bei älteren Heizungsanlagen kann eine separate Warmwasserbereitung interessant sein.
Viele Gas- und Ölkessel laufen im Sommer ausschließlich, um Warmwasser bereitzustellen.
Wird diese Aufgabe von einer Brauchwasser-Wärmepumpe übernommen, kann der Heizkessel während der warmen Monate unter geeigneten Voraussetzungen vollständig ausgeschaltet bleiben.
Dadurch lassen sich unter Umständen zusätzliche Bereitschafts- und Betriebsverluste vermeiden.
Die Kombination kann besonders interessant sein, wenn:
- Die bestehende Heizung noch für die Raumwärme genutzt werden soll
- Eine Photovoltaikanlage vorhanden oder geplant ist
- Ein geeigneter Aufstellraum zur Verfügung steht
- Der Warmwasserbedarf ausreichend hoch ist
- Der bisherige Heizkessel im Sommer vergleichsweise ineffizient arbeitet
Ob sich die Investition tatsächlich rechnet, hängt allerdings auch von den Anschaffungs- und Installationskosten ab.
Eine pauschale Amortisationszeit wäre deshalb wenig aussagekräftig.
Mehr Unabhängigkeit durch Wärmepumpe und Photovoltaik
Eine Brauchwasser-Wärmepumpe kann die Abhängigkeit von Gas oder Öl bei der Warmwasserbereitung deutlich reduzieren.
Mit einer eigenen Photovoltaikanlage lässt sich zusätzlich ein Teil des benötigten Stroms selbst erzeugen.
Das macht die Warmwasserversorgung unabhängiger von einzelnen Energieträgern und kann die laufenden Energiekosten reduzieren.
Vollständige Autarkie entsteht dadurch allerdings nicht automatisch.
Gerade im Winter steht weniger Solarstrom zur Verfügung. Außerdem benötigt eine netzgekoppelte Wärmepumpe bei einem Stromausfall weiterhin eine geeignete Ersatzstromversorgung, wenn sie betrieben werden soll.
Die Kombination ist daher vor allem ein Schritt zu mehr Eigenversorgung und einer effizienteren Nutzung vorhandener Energie.
Brauchwasser-Wärmepumpen im Mehrfamilienhaus
Auch in Mehrfamilienhäusern können Brauchwasser-Wärmepumpen eingesetzt werden.
Hier sind die Anforderungen allerdings häufig komplexer.
Neben dem Speichervolumen spielen die gleichzeitigen Warmwasserentnahmen, Zirkulationsverluste, Wiederaufheizzeiten und die Anforderungen an die Trinkwasserhygiene eine wichtige Rolle.
Gerade bei zentralen Warmwassersystemen müssen die geltenden hygienischen und technischen Anforderungen berücksichtigt werden.
Eine fachgerechte Planung ist deshalb besonders wichtig.
Ob eine Anlage förderfähig ist, hängt vom konkreten Vorhaben und den zum Zeitpunkt der Antragstellung geltenden Förderbedingungen ab.
Häufige Fragen zur Brauchwasser-Wärmepumpe mit Photovoltaik
Funktioniert eine Brauchwasser-Wärmepumpe ohne Photovoltaik?
Ja. Sie kann vollständig mit Netzstrom betrieben werden. Eine Photovoltaikanlage kann die Betriebskosten zusätzlich senken, ist aber keine Voraussetzung.
Brauche ich einen Batteriespeicher?
Nein. Der Warmwasserspeicher speichert die erzeugte Wärme und ermöglicht damit eine zeitliche Verschiebung des Stromverbrauchs.
Funktioniert eine Brauchwasser-Wärmepumpe im Winter?
Ja, sofern die zulässigen Betriebsbedingungen eingehalten werden. Bei niedrigen Lufttemperaturen kann die Effizienz allerdings sinken. Je nach Gerät und Bedingungen kann ein elektrischer Heizstab erforderlich sein.
Kann ich damit meine Gasheizung ersetzen?
Nicht vollständig. Eine reine Brauchwasser-Wärmepumpe übernimmt normalerweise nur die Trinkwassererwärmung. Für die Raumheizung wird weiterhin ein separates Heizsystem benötigt.
Wie viel Strom verbraucht eine Brauchwasser-Wärmepumpe?
Das hängt vom Warmwasserbedarf und der tatsächlich erreichten Effizienz ab.
In unserer vereinfachten Modellrechnung benötigt ein Haushalt mit täglich 160 Litern Warmwasser bei einem COP von 4 rund 509 kWh Strom jährlich.
In der Praxis können zusätzliche Wärmeverluste und eine niedrigere Effizienz den Verbrauch erhöhen.
Ist eine Brauchwasser-Wärmepumpe förderfähig?
Fördermöglichkeiten hängen von der konkreten Maßnahme und den geltenden Programmbedingungen ab. Nicht jede separat installierte Brauchwasser-Wärmepumpe ist automatisch förderfähig. Die Voraussetzungen sollten vor der Beauftragung geprüft werden.
Energie-Farm: Photovoltaik, Warmwasser und Steuerung intelligent verbinden
Eine Brauchwasser-Wärmepumpe allein macht noch kein optimal abgestimmtes Energiesystem.
Entscheidend ist, wie sie mit dem Gebäude, der vorhandenen Heiztechnik, dem Warmwasserbedarf und der Photovoltaikanlage zusammenarbeitet.
Genau hier setzt die Energie-Farm an.
Wir betrachten nicht nur einzelne Geräte, sondern das Zusammenspiel von Stromerzeugung, Wärmenutzung und intelligenter Steuerung.
Für Hausbesitzer in Stuttgart und Umgebung bedeutet das: Wir prüfen gemeinsam, welche Technik zum Gebäude passt, welche Speichergröße sinnvoll ist und wie sich eigener Solarstrom möglichst effizient nutzen lässt.
Denn eine gute Energielösung besteht nicht darin, möglichst viele Komponenten einzubauen – sondern darin, die richtigen Komponenten sinnvoll miteinander zu verbinden.
Jetzt prüfen, ob sich eine Brauchwasser-Wärmepumpe für dein Zuhause lohnt
Du möchtest wissen, ob du dein Warmwasser künftig mit einer Brauchwasser-Wärmepumpe und eigenem Solarstrom erzeugen kannst?
Dann schicke uns einige Informationen zu deinem Gebäude:
- Anzahl der Personen im Haushalt
- Bisherige Warmwasserbereitung
- Vorhandene oder geplante Photovoltaikanlage
- Möglicher Aufstellort, gerne mit Foto
Wir schauen gemeinsam, welche Lösung technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist.
Energie-Farm – Energielösungen intelligent verbinden.
Kontakt: info@energie-farm.com
Website: https://www.energie-farm.com/
Energie-Plus-Haus mit Wärmepumpe und Photovoltaik: So wird dein Zuhause zum Kraftwerk
Heizen, Warmwasser erzeugen und den Haushalt mit eigenem Solarstrom versorgen – und dabei weniger Energie aus dem Netz beziehen. Genau das ist die Idee hinter einem Energie-Plus-Haus mit Photovoltaik, Wärmepumpe und intelligentem Energiemanagement.
Statt einzelne Geräte unabhängig voneinander zu installieren, werden Stromerzeugung, Wärmeversorgung und Speicherung aufeinander abgestimmt.
Das Ziel: möglichst viel selbst erzeugte Energie nutzen, fossile Energieträger reduzieren und langfristig wirtschaftlich arbeiten.
Die Energie-Farm in Stuttgart verfolgt dabei einen einfachen Grundsatz: Keep it simple – so viel Technik wie nötig, so viel Nutzen wie möglich.
Wie das funktioniert, welche Komponenten sinnvoll sind und welche Einsparungen möglich sein können, zeigen wir anhand eines konkreten Rechenbeispiels.
Das Wichtigste auf einen Blick
Ein Energie-Plus-Haus erzeugt über einen festgelegten Bilanzzeitraum mehr Energie, als es nach der jeweils angewendeten Bilanzierung benötigt. In unserem Beispiel betrachten wir die jährliche Strombilanz für Haushalt, Heizung und Warmwasser.
Kennzahl | Beispielwert |
Photovoltaikanlage | 12 kWp |
Batteriespeicher | 20 kWh |
Jährlicher PV-Ertrag | 12.400 kWh |
Strombedarf einschließlich Wärmepumpe | 9.500 kWh |
Eigenstromdeckung | 70 % |
Rechnerischer Jahresstromüberschuss nach Speicherverlusten | 2.550 kWh |
Kalkulatorische Verbrauchskosten | ca. 1.838 €/Jahr |
Die Zahlen stammen aus einer Modellrechnung für einen Drei-Personen-Haushalt ohne Elektroauto. Sie sind keine Ertrags- oder Einspargarantie.
Wichtig: Ein positiver Jahresstromsaldo bedeutet nicht, dass das Haus jederzeit ohne Netzstrom auskommt. Gerade im Winter bleibt der Netzbezug häufig notwendig.
1. Wie funktioniert ein Energie-Plus-Haus?
Ein Energie-Plus-Haus verbindet verschiedene Energietechnologien zu einem aufeinander abgestimmten System.
Die Photovoltaikanlage erzeugt Strom auf dem Dach. Dieser versorgt zunächst elektrische Verbraucher im Haushalt und kann zusätzlich die Wärmepumpe antreiben.
Die Wärmepumpe nutzt den Strom, um Wärme aus der Umgebungsluft für Heizung und Warmwasser nutzbar zu machen.
Überschüssiger Solarstrom kann in einem Batteriespeicher zwischengespeichert oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Ein intelligentes Energiemanagement koordiniert die kompatiblen Komponenten.
Die fünf zentralen Bausteine
- Photovoltaikanlage: Erzeugt Strom aus Sonnenenergie.
- Wärmepumpe: Nutzt Strom und Umweltwärme zum Heizen.
- Warmwasserspeicher: Hält Wärme für den späteren Verbrauch bereit.
- Batteriespeicher: Verschiebt Solarstrom in die Abend- und Nachtstunden.
- Energiemanagementsystem: Stimmt Erzeugung, Speicherung und Verbrauch aufeinander ab.
Entscheidend ist nicht, möglichst viele Geräte einzubauen. Entscheidend ist, dass die Komponenten zum Gebäude und zum tatsächlichen Energiebedarf passen.
2. Photovoltaik: Das eigene Dach als Stromquelle
Die Photovoltaikanlage bildet die Grundlage des Energiekonzepts.
Im Beispiel der Energie-Farm gehen wir von einer Anlage mit 12 kWp installierter Leistung und einem angenommenen Jahresertrag von 12.400 kWh aus.
Dieser Solarstrom kann direkt für Haushaltsgeräte, Beleuchtung, Wärmepumpe und Warmwasserbereitung genutzt werden.
Wie viel Strom eine Anlage tatsächlich erzeugt, hängt unter anderem von folgenden Faktoren ab:
- Dachfläche und Dachneigung
- Ausrichtung der Module
- Verschattung
- Standort und Wetterbedingungen
- Technischer Ausführung und Anlagenverlusten
Süddach oder Ost-West-Ausrichtung?
Eine Südausrichtung kann bei günstigen Bedingungen einen hohen Jahresertrag ermöglichen.
Eine Ost-West-Ausrichtung verteilt die Stromproduktion häufig stärker auf die Morgen- und Nachmittagsstunden. Das kann besser zu bestimmten Verbrauchsprofilen passen.
Welche Variante wirtschaftlich sinnvoller ist, muss individuell berechnet werden.
Der angenommene Jahresertrag von 12.400 kWh ist deshalb ein Szenariowert und keine allgemeingültige Prognose für jede 12-kWp-Anlage.
3. Wärmepumpe: Mit Solarstrom effizient heizen
Eine Wärmepumpe nutzt Umweltenergie, beispielsweise aus der Außenluft, und macht sie für die Gebäudeheizung nutzbar.
Dafür benötigt sie elektrische Energie.
Der große Vorteil: Aus einer Kilowattstunde Strom können unter geeigneten Bedingungen mehrere Kilowattstunden Wärme entstehen.
Was bedeutet COP 4?
Bei einem COP von 4 erzeugt die Wärmepumpe an einem bestimmten Betriebspunkt aus 1 kWh Strom rund 4 kWh Wärme.
Dabei stammen ungefähr 3 kWh aus der Umwelt und 1 kWh aus elektrischer Energie.
Für die jährlichen Betriebskosten ist jedoch nicht der COP eines einzelnen Betriebspunkts entscheidend, sondern die tatsächlich erreichte Jahresarbeitszahl (JAZ).
Sie berücksichtigt den Betrieb über einen längeren Zeitraum.
Im Rechenbeispiel nehmen wir eine JAZ von 4 für Heizung und Warmwasser an. Ob dieser Wert erreichbar ist, hängt unter anderem von der erforderlichen Vorlauftemperatur, den Außentemperaturen, der Warmwasserbereitung und der Anlagenauslegung ab.
Funktioniert eine Wärmepumpe mit vorhandenen Heizkörpern?
Ja, eine Wärmepumpe kann auch mit vorhandenen Heizkörpern funktionieren.
Entscheidend ist, ob diese bei möglichst niedrigen Vorlauftemperaturen ausreichend Wärme an die Räume abgeben.
Im Energie-Farm-Konzept wird eine Vorlauftemperatur von möglichst maximal 50 °C für den Heizkreis angestrebt.
Dafür prüfen wir:
- Heizlast des Gebäudes
- Größe und Leistung der Heizkörper
- Erforderliche Vorlauftemperaturen
- Hydraulischen Abgleich
- Dämmzustand und Wärmeverluste
Eine Fußbodenheizung ist häufig vorteilhaft, aber keine zwingende Voraussetzung.
Nicht jeder Heizkörper muss automatisch ausgetauscht werden.
4. Warmwasserbereitung: Welche Lösung passt zum Haus?
Neben der Raumheizung benötigt jeder Haushalt Energie für warmes Wasser.
Dafür kommen unterschiedliche Lösungen infrage.
Variante A: Separate Brauchwasser-Wärmepumpe
Eine separate Brauchwasser-Wärmepumpe erwärmt das Trinkwasser unabhängig von der Heizungswärmepumpe.
Ein Beispiel ist die Austria Email EXPLORER EVO 3.
Sie nutzt laut den zugrunde gelegten Produktinformationen das natürliche Kältemittel R290 und verfügt über eine PV-Funktion.
Damit kann die Warmwasserbereitung zeitlich auf die Solarstromerzeugung abgestimmt werden.
Im geeigneten Umluftbetrieb kann sie außerdem den Aufstellraum kühlen und entfeuchten.
Allerdings muss berücksichtigt werden, woher die entzogene Wärme stammt. In beheizten Räumen kann dadurch zusätzlicher Heizbedarf entstehen.
Variante B: Heizungswärmepumpe mit geeignetem Speichersystem
Alternativ kann die zentrale Heizungswärmepumpe auch die Energie für die Warmwasserbereitung liefern.
Dafür kommen beispielsweise geeignete Ausführungen des Roth Thermotank Quadroline oder Systeme mit Frischwasserstation infrage.
Die Trinkwassererwärmung erfolgt dann über einen geeigneten Wärmetauscher.
Welche Lösung sinnvoller ist, hängt von Warmwasserbedarf, Speichergröße, Hygieneanforderungen und vorhandener Technik ab.
Unser Ansatz: Zwei Wärmepumpen sind nicht automatisch besser als eine. Wir wählen die Lösung, die technisch und wirtschaftlich zum Gebäude passt.
5. Batteriespeicher: Solarstrom auch abends nutzen
Eine Photovoltaikanlage erzeugt den größten Teil ihres Stroms tagsüber.
Viele Haushalte benötigen jedoch gerade morgens und abends viel Energie.
Ein Batteriespeicher kann einen Teil des überschüssigen Solarstroms aufnehmen und zeitversetzt wieder abgeben.
Im Energie-Farm-Beispiel betrachten wir einen Speicher mit rund 20 kWh Kapazität.
Damit lässt sich ein Teil des Strombedarfs außerhalb der Sonnenstunden decken.
Sind 20 kWh Speicher sinnvoll?
Das hängt vom Gebäude ab.
Ein größerer Speicher ermöglicht zwar grundsätzlich die Speicherung größerer Energiemengen, verursacht aber auch höhere Investitionskosten.
Die wirtschaftlich sinnvolle Speichergröße hängt unter anderem von der PV-Leistung, dem Stromverbrauch, der Wärmepumpe und den Verbrauchszeiten ab.
Ein Speicher mit 20 kWh ist daher keine pauschale Empfehlung für jeden Drei-Personen-Haushalt.
Für eine fundierte Entscheidung sollten unterschiedliche Speichergrößen miteinander verglichen werden.
Kann ein Batteriespeicher Sommerstrom für den Winter speichern?
Nein, jedenfalls nicht im üblichen Einsatz eines Heimspeichers.
Ein Batteriespeicher dient hauptsächlich dazu, Strom innerhalb eines Tages oder über kurze Zeiträume zu verschieben.
Er ersetzt keinen saisonalen Energiespeicher.
Deshalb kann auch ein Energie-Plus-Haus im Winter Netzstrom benötigen.
6. Intelligentes Energiemanagement: Wenn alle Komponenten zusammenarbeiten
Photovoltaikanlage, Wärmepumpe und Batteriespeicher entfalten ihren Nutzen besonders dann, wenn sie sinnvoll aufeinander abgestimmt sind.
Hier kommt ein Energiemanagementsystem, kurz EMS, ins Spiel.
Die Energie-Farm betrachtet dafür unter anderem den 50Hz Energy Manager von Rennergy.
Er kann kompatible Geräte vernetzen, Energieflüsse visualisieren und Verbraucher abhängig von der verfügbaren Solarenergie steuern.
Je nach Gerät können beispielsweise Schnittstellen wie SG-Ready oder Modbus genutzt werden.
Ein typischer Tag mit intelligentem Energiemanagement
Morgens: Der Haushalt benötigt Strom für Beleuchtung, Küchengeräte und andere Verbraucher. Je nach Ladezustand kann der Batteriespeicher einen Teil davon liefern.
Mittags: Die Photovoltaikanlage produziert viel Strom. Das Energiemanagement kann geeignete Verbraucher aktivieren, Warmwasser bereiten oder die Batterie laden.
Abends: Die PV-Erzeugung sinkt. Gespeicherter Strom kann den Netzbezug reduzieren.
Nachts: Reicht die gespeicherte Energie nicht aus, wird Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen.
Die tatsächlichen Prioritäten werden individuell festgelegt. Ein EMS soll Komfort und technische Betriebsgrenzen berücksichtigen, statt die Wärmepumpe unnötig häufig ein- und auszuschalten.
Für den 50Hz Energy Manager können je nach Ausstattung und Tarif zusätzliche laufende Kosten entstehen. Diese müssen in der Wirtschaftlichkeitsrechnung berücksichtigt werden.
7. Was kostet ein Energie-Plus-Haus im Betrieb?
Wie groß der wirtschaftliche Vorteil ausfallen kann, zeigt eine Beispielrechnung.
Wir betrachten einen Haushalt mit zwei Erwachsenen und einem Kind.
Die bisherige Ölheizung benötigt jährlich 3.000 Liter Heizöl für Heizung und Warmwasser.
Hinzu kommen 3.500 kWh Haushaltsstrom.
Ausgangssituation
Kennzahl | Jahreswert |
Heizölverbrauch | 3.000 Liter |
Energieinhalt Heizöl, vereinfacht | 30.000 kWh |
Angenommener Nutzungsgrad | 80 % |
Benötigte Nutzwärme | 24.000 kWh |
Angenommene JAZ Wärmepumpe | 4,0 |
Strombedarf Wärmepumpe | 6.000 kWh |
Haushaltsstrom | 3.500 kWh |
Gesamter Strombedarf | 9.500 kWh |
Die Wärmepumpe benötigt in diesem Modell 6.000 kWh Strom, um die erforderlichen 24.000 kWh Nutzwärme bereitzustellen.
Zusammen mit dem Haushaltsstrom ergibt sich ein jährlicher Strombedarf von 9.500 kWh.
Welche Energiepreise liegen zugrunde?
Für den Vergleich verwenden wir die folgenden kalkulatorischen Werte aus der ursprünglichen Energie-Farm-Rechnung:
Energieträger | Angenommener Preis |
Netzstrom | 35 ct/kWh |
Eigener PV-Strom | 12 ct/kWh |
Erdgas | 13 ct/kWh |
Heizöl | 1,68 €/Liter |
Diese Werte sind festgelegte Rechenannahmen und keine verbindlichen aktuellen Marktpreise.
Beim eigenen Solarstrom handelt es sich um einen kalkulatorischen Bewertungsansatz. Die entgangene Einspeisevergütung und die tatsächlichen Kosten der PV-Anlage können die Wirtschaftlichkeit beeinflussen.
Jährliche Verbrauchskosten im Vergleich
Kostenposition | Ölheizung + Netzstrom | Gasheizung + Netzstrom | Energie-Farm-System |
Heizung und Warmwasser | 5.040 € | 3.467 € | 1.134 € |
Haushaltsstrom | 1.225 € | 1.225 € | 662 € |
Bewertete Speicherverluste | – | – | 42 € |
Gesamt pro Jahr | 6.265 € | 4.692 € | 1.838 € |
Die Rechnung setzt voraus, dass 70 % des Strombedarfs für Haushalt und Wärmepumpe durch eigenen Solarstrom gedeckt werden.
Die 42 € sind eine zusätzliche kalkulatorische Bewertung der angenommenen Speicherverluste von 350 kWh. Die Stromkostenrechnung bewertet damit 7.000 kWh eingesetzte PV-Energie, von denen 6.650 kWh bei den Verbrauchern ankommen.
Wie viel lässt sich theoretisch sparen?
Im dargestellten Szenario ergeben sich gegenüber den Vergleichssystemen folgende Unterschiede:
- Gegenüber der Ölheizung: rund 4.428 € weniger jährliche Verbrauchskosten
- Gegenüber der Gasheizung: rund 2.854 € weniger jährliche Verbrauchskosten
Das entspricht ungefähr 71 % beziehungsweise 61 % niedrigeren kalkulatorischen Verbrauchskosten.
Wichtig: Diese Werte sind keine garantierten Einsparungen.
Die Rechnung berücksichtigt insbesondere nicht die Investition in Photovoltaik, Wärmepumpe und Speicher, Finanzierung, Wartung, Reparaturen und mögliche laufende EMS-Gebühren. Auch Einspeiseerlöse sind nicht gegengerechnet.
Ob sich das Gesamtsystem wirtschaftlich lohnt, lässt sich deshalb erst anhand einer individuellen Investitions- und Betriebskostenrechnung beurteilen.
8. Wie verändert die Effizienz der Wärmepumpe die Kosten?
Eine Wärmepumpe erreicht nicht in jedem Gebäude dieselbe Jahresarbeitszahl.
Deshalb lohnt sich ein Blick auf unterschiedliche Szenarien.
Angenommene JAZ | Jährlicher Strombedarf inklusive Haushalt | Kalkulatorische Verbrauchskosten |
4,0 | 9.500 kWh | ca. 1.838 € |
3,5 | 10.357 kWh | ca. 2.000 € |
3,0 | 11.500 kWh | ca. 2.216 € |
Für diese vereinfachte Sensitivitätsrechnung bleiben die angenommenen 70 % Eigenstromdeckung und die übrigen Bewertungsansätze unverändert.
In der Realität kann eine geringere Wärmepumpeneffizienz gerade im Winter auch den Anteil des benötigten Netzstroms erhöhen.
Die Tabelle ist deshalb keine Gebäudesimulation, sondern zeigt, wie wichtig eine gute Wärmepumpenauslegung ist.
9. Was bedeutet Energie-Plus wirklich?
Ein Energie-Plus-Haus soll über einen definierten Zeitraum mehr Energie erzeugen, als es nach der jeweiligen Bilanzierungsregel benötigt.
Dabei muss genau unterschieden werden, welche Energieverbräuche berücksichtigt werden und wie die Bilanz erstellt wird.
In unserem Beispiel betrachten wir ausschließlich die jährliche Strombilanz für Heizung, Warmwasser und Haushaltsstrom.
Die Strombilanz unseres Beispielhauses
Energiefluss | kWh pro Jahr |
PV-Erzeugung | 12.400 |
Direkt im Haus genutzter Strom | 3.500 |
Batterieladung | 3.500 |
Nutzbarer Batteriestrom | 3.150 |
Speicherverluste | 350 |
Gesamter eigener Strom am Verbrauch | 6.650 |
Netzbezug | 2.850 |
Netzeinspeisung | 5.400 |
Damit ergibt sich:
12.400 kWh PV-Erzeugung – 9.500 kWh Strombedarf – 350 kWh Speicherverluste = 2.550 kWh rechnerischer Jahresstromüberschuss.
Das Haus speist im Jahresverlauf also 2.550 kWh mehr Strom ein, als es aus dem öffentlichen Netz bezieht.
Das bedeutet jedoch nicht, dass es jederzeit autark ist.
Eigenverbrauch und Autarkiegrad sind nicht dasselbe
Der Autarkiegrad beschreibt, welcher Anteil des eigenen Strombedarfs durch selbst erzeugten Strom gedeckt wird.
Im Beispiel beträgt er 70 %.
Die Eigenverbrauchsquote beschreibt dagegen, welcher Anteil des erzeugten Solarstroms im eigenen Energiesystem genutzt wird.
Unter Einbeziehung der Batterieladeverluste beträgt sie hier rund 56,5 %.
Ein hoher Autarkiegrad bedeutet nicht automatisch die höchste Wirtschaftlichkeit. Entscheidend ist das Verhältnis zwischen zusätzlichem Nutzen und zusätzlichen Investitionskosten.
Ein formaler Nachweis als Plusenergiegebäude erfordert zudem eine Bilanzierung nach den dafür maßgeblichen Regeln. Die hier gezeigte Stromrechnung ersetzt diesen Nachweis nicht.
10. Was passiert bei einem Stromausfall?
Eine Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher kann die Stromversorgung bei einem Netzausfall unterstützen.
Allerdings funktioniert das nicht automatisch.
Dafür müssen Wechselrichter, Batteriespeicher, elektrische Installation und Umschalteinrichtung ausdrücklich für den Ersatzstrombetrieb ausgelegt sein.
Im Energie-Farm-Konzept kann beispielsweise ein geeignet konfiguriertes Speichersystem wie der Dyness STACK100 berücksichtigt werden.
Ob dieses mit den übrigen Komponenten kompatibel ist und welche Ersatzstromfunktionen möglich sind, muss im konkreten Projekt geprüft werden.
Wie lange reichen 20 kWh Batteriespeicher?
Die mögliche Laufzeit hängt davon ab, wie viel Energie tatsächlich verfügbar ist und welche Verbraucher versorgt werden.
Ein Rechenbeispiel:
Wenn nach Berücksichtigung von Reserve und Verlusten 16 kWh nutzbar sind, ergibt sich:
Durchschnittlicher Verbrauch | Rechnerische Laufzeit |
500 Watt | 32 Stunden |
1.000 Watt | 16 Stunden |
2.000 Watt | 8 Stunden |
Die tatsächliche Laufzeit hängt vom Ladezustand, den Umwandlungsverlusten und der verfügbaren Wechselrichterleistung ab.
Besonders sinnvoll kann es sein, zunächst wichtige Verbraucher wie Kühlschrank, Licht oder Kommunikation abzusichern.
Ob auch die Wärmepumpe während eines Stromausfalls betrieben werden kann, muss separat geprüft werden.
Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung oder das Nachladen der Batterie durch PV während eines Netzausfalls darf nicht ohne entsprechende technische Ausstattung vorausgesetzt werden.
11. Kann man ein bestehendes Haus zum Energie-Plus-Haus nachrüsten?
Grundsätzlich können auch Bestandsgebäude durch Photovoltaik, Wärmepumpe, Speicher und passende Steuerung energetisch deutlich verbessert werden.
Ob eine positive Jahresenergiebilanz erreichbar ist, hängt vom Gebäude und den gewählten Bilanzierungsregeln ab.
Nicht jedes Haus muss dafür vollständig saniert werden.
Entscheidend ist eine sorgfältige Bestandsaufnahme.
Schritt 1: Energiebedarf analysieren
Wir prüfen die bisherigen Strom- und Heizkosten, den Wärmebedarf, die Gebäudehülle und das Nutzungsverhalten.
Schritt 2: Bestehende Technik bewerten
Welche Heizkörper können bleiben? Ist die Elektroinstallation geeignet? Welche Dachflächen stehen zur Verfügung? Gibt es sinnvolle Aufstellorte für Wärmepumpe und Speicher?
Schritt 3: Komponenten passend dimensionieren
Photovoltaik, Wärmepumpe, Batteriespeicher und Energiemanagement werden aufeinander abgestimmt.
Schritt 4: Wirtschaftlichkeit berechnen
Wir betrachten nicht nur mögliche Einsparungen, sondern auch Investitionskosten, Betriebskosten, Wartung und mögliche Förderungen.
Schritt 5: Umsetzung und Betrieb optimieren
Nach der Installation kommt es auf eine fachgerechte Inbetriebnahme, passende Einstellungen und die Abstimmung der Komponenten an.
So entsteht ein Energiesystem, das nicht nur auf dem Papier funktioniert, sondern zum Alltag der Bewohner passt.
12. Häufige Fragen zum Energie-Plus-Haus
Was ist der Unterschied zwischen einem Energie-Plus-Haus und einem autarken Haus?
Ein Energie-Plus-Haus kann über das Jahr bilanziell mehr Energie erzeugen, als es verbraucht. Ein vollständig autarkes Haus müsste seinen Energiebedarf dagegen jederzeit ohne externe Energieversorgung decken können. Ein positiver Jahressaldo bedeutet deshalb nicht automatisch vollständige Autarkie.
Kann eine Wärmepumpe vollständig mit Photovoltaik betrieben werden?
Über das Jahr kann Photovoltaik einen erheblichen Teil des Strombedarfs einer Wärmepumpe decken. Im Winter reicht der Solarstrom jedoch häufig nicht aus. Dann wird zusätzlicher Netzstrom benötigt.
Brauche ich für ein Energie-Plus-Haus einen Batteriespeicher?
Nicht zwingend. Ein Batteriespeicher kann den Eigenverbrauch und den Autarkiegrad erhöhen. Ob er wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt von Größe, Kosten und Verbrauchsprofil ab.
Wie groß sollte die Photovoltaikanlage für eine Wärmepumpe sein?
Das hängt vom Strombedarf, der Dachfläche, dem Wärmebedarf und der gewünschten Eigenversorgung ab. Eine pauschale Größe ist nicht für jedes Haus sinnvoll.
Ist eine Wärmepumpe auch im Altbau möglich?
Ja. Entscheidend sind Heizlast, Heizflächen und erforderliche Vorlauftemperaturen. Eine Fußbodenheizung ist nicht zwingend erforderlich.
Kann ich mit einer PV-Anlage und Batterie bei Stromausfall weiter Strom nutzen?
Nur wenn das Gesamtsystem für Ersatzstrom ausgelegt ist. Eine gewöhnliche netzgekoppelte PV-Anlage schaltet sich bei Netzausfall normalerweise ab.
Wie viel kostet die Umrüstung auf ein Energie-Plus-Haus?
Die Investitionskosten hängen stark vom Gebäude und der vorhandenen Technik ab. Neben Wärmepumpe, Photovoltaik und Speicher können auch Elektroarbeiten, Heizflächenanpassungen und weitere Maßnahmen erforderlich sein. Ein seriöser Kostenvergleich benötigt deshalb eine individuelle Planung.
Gibt es Förderungen für Wärmepumpen und Photovoltaik?
Je nach Vorhaben können Förderprogramme oder steuerliche Vorteile infrage kommen. Die Voraussetzungen und Konditionen müssen vor der Beauftragung anhand der jeweils geltenden Regelungen geprüft werden.
13. Energie-Farm Stuttgart: Energielösungen intelligent verbinden
Ein Energie-Plus-Haus entsteht nicht allein durch die Installation einer großen Photovoltaikanlage oder eines leistungsfähigen Batteriespeichers.
Entscheidend ist das Zusammenspiel aller Komponenten.
Genau hier setzt die Energie-Farm an.
Wir betrachten Wärmepumpe, Photovoltaik, Speicher, Elektrotechnik und Energiemanagement als Gesamtsystem.
Dabei steht nicht die maximale Anzahl technischer Komponenten im Vordergrund, sondern eine Lösung, die zu deinem Gebäude, deinem Verbrauch und deinem Budget passt.
Unser Grundsatz: Keep it simple.
Für Hausbesitzer in Stuttgart und Umgebung bedeutet das eine ganzheitliche Betrachtung statt isolierter Einzelentscheidungen.
Möchtest du wissen, welches Energiepotenzial in deinem Haus steckt?
Vielleicht hast du bereits eine Photovoltaikanlage. Vielleicht steht der Austausch deiner Öl- oder Gasheizung an. Oder du möchtest wissen, ob sich ein Batteriespeicher für dich lohnt.
Wir helfen dir dabei, die Möglichkeiten realistisch einzuschätzen.
Für eine erste Bewertung sind besonders hilfreich:
- Strom- und Heizkostenabrechnungen
- Angaben zum Gebäude und zur vorhandenen Heizung
- Fotos vom Dach und vom Zählerplatz
- Informationen zu einer vorhandenen PV-Anlage
- Wünsche zur zukünftigen Energieversorgung
Gemeinsam prüfen wir, welche Kombination technisch sinnvoll und wirtschaftlich nachvollziehbar ist.
Energie-Farm – Energielösungen intelligent verbinden.
Florian Schöpfer · Energie-Farm
Energietechnik, Wärmepumpen und Elektrotechnik
Stuttgart und Umgebung
E-Mail: info@energie-farm.com
Website: https://www.energie-farm.com/
EEG-Förderung endet? So wird Ihre PV-Anlage zum Hofkraftwerk
Ihre Photovoltaikanlage produziert weiterhin Strom – auch wenn die EEG-Förderung ausläuft. Doch wie können Sie diesen Strom künftig möglichst wirtschaftlich nutzen?
Für viele landwirtschaftliche Betriebe stellt sich nach rund 20 Jahren Förderung eine wichtige Frage: Soll der Solarstrom weiterhin eingespeist, stärker selbst verbraucht oder mithilfe eines Batteriespeichers für den späteren Bedarf genutzt werden?
Gerade größere Höfe bieten dafür interessante Voraussetzungen. Denn Melktechnik, Kühlung, Lüftung, Pumpen, Werkstatt und zunehmend auch elektrische Hofmaschinen benötigen Energie – häufig zu unterschiedlichen Tageszeiten.
Die Energie-Farm entwickelt aus diesen Anforderungen ein abgestimmtes Energiekonzept: das Hofkraftwerk.
Die Idee dahinter ist einfach: Vorhandene Photovoltaik weiter nutzen, Strom gezielt speichern und dort einsetzen, wo er dem eigenen Betrieb den größten wirtschaftlichen Nutzen bringt.
Wie das funktioniert, welche Komponenten sinnvoll sind und wann sich die Investition lohnt, erfahren Sie in diesem Artikel.
Das Wichtigste auf einen Blick
– EEG-Förderung endet – PV-Anlage bleibt: Eine technisch intakte Solaranlage kann grundsätzlich weiterbetrieben werden.
– Eigenverbrauch statt ausschließlich Einspeisung: Selbst erzeugter Solarstrom kann den Stromzukauf für landwirtschaftliche Verbraucher reduzieren.
– Gewerbespeicher: Ein Batteriespeicher kann Solarstrom für spätere Verbrauchszeiten verfügbar machen und unter geeigneten Bedingungen Lastspitzen reduzieren.
– Elektrische Hoftechnik: Hoflader, geeignete Traktoren und Ladeinfrastruktur eröffnen zusätzliche Nutzungsmöglichkeiten.
– Wirtschaftlichkeit entscheidet: Nicht der größte Speicher ist automatisch der beste, sondern die Lösung, die zum tatsächlichen Stromverbrauch und Lastprofil passt.
1. Was passiert, wenn die EEG-Förderung einer landwirtschaftlichen PV-Anlage endet?
Die ursprüngliche EEG-Förderung für eine Photovoltaikanlage ist zeitlich begrenzt. Bei älteren Anlagen endet sie grundsätzlich nach dem Inbetriebnahmejahr und weiteren 20 Kalenderjahren.
Das Ende der Förderung bedeutet aber nicht, dass die Anlage abgeschaltet oder abgebaut werden muss.
Die Solarmodule können weiterhin Strom erzeugen. Entscheidend ist, unter welchen technischen, rechtlichen und wirtschaftlichen Bedingungen die Anlage künftig betrieben wird.
Für ausgeförderte PV-Anlagen gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Welche davon infrage kommen, hängt unter anderem von der Anlagenleistung, dem bisherigen Vermarktungsmodell und den geltenden gesetzlichen Regelungen ab.
Möglichkeit 1: Solarstrom weiterhin einspeisen
Eine bestehende PV-Anlage kann grundsätzlich auch nach dem Ende ihrer ursprünglichen Förderung Strom ins öffentliche Netz liefern.
Allerdings ändern sich die Vergütungsbedingungen.
Für bestimmte ausgeförderte Anlagen bis 100 kW gelten besondere gesetzliche Regelungen zur weiteren Einspeisung. Bei größeren Anlagen müssen die Vermarktungsbedingungen gesondert betrachtet werden.
Gerade bei landwirtschaftlichen Betrieben mit großen Dachflächen ist deshalb wichtig, frühzeitig zu prüfen, welche Anschluss- und Vermarktungsmöglichkeiten bestehen.
Möglichkeit 2: Mehr Solarstrom selbst verbrauchen
Statt den gesamten Strom einzuspeisen, kann es wirtschaftlich sinnvoll sein, einen größeren Anteil direkt im Betrieb zu nutzen.
Denn jede selbst genutzte Kilowattstunde kann Strom ersetzen, der ansonsten aus dem Netz bezogen werden müsste.
Wie hoch der wirtschaftliche Vorteil ist, hängt vom tatsächlichen Strompreis, der entgangenen Einspeisevergütung und den Kosten für die technische Umstellung ab.
Möglichkeit 3: Solarstrom zwischenspeichern
Ein Batteriespeicher ermöglicht es, überschüssigen Solarstrom zeitlich zu verschieben.
So kann Energie, die mittags erzeugt wird, beispielsweise am Abend für Melktechnik, Kühlung oder andere Verbraucher zur Verfügung stehen.
Ob sich das lohnt, muss anhand des tatsächlichen Lastprofils berechnet werden.
Unser Tipp: Warten Sie mit der Planung nicht bis zum letzten Monat der EEG-Förderung. Je früher die zukünftige Nutzung geklärt wird, desto besser lassen sich technische Anpassungen und wirtschaftliche Entscheidungen vorbereiten.
2. Was ist ein Hofkraftwerk?
Ein Hofkraftwerk verbindet die vorhandene Photovoltaikanlage mit einem passenden Energiespeicher, intelligenter Steuerung und den elektrischen Verbrauchern des landwirtschaftlichen Betriebs.
Das Ziel ist, den selbst erzeugten Solarstrom möglichst sinnvoll einzusetzen und den Energiezukauf zu reduzieren.
Dafür werden drei Bereiche miteinander verbunden:
Erzeugen: Die bestehende PV-Anlage liefert Solarstrom. Bei Bedarf kann eine Erweiterung geprüft werden.
Speichern: Ein Gewerbespeicher nimmt geeignete Stromüberschüsse auf und stellt sie später wieder zur Verfügung.
Nutzen: Der Strom versorgt beispielsweise Kühlung, Melktechnik, Lüftung, Werkstatt, elektrische Hoflader und Ladepunkte.
Das öffentliche Stromnetz bleibt eingebunden.
Der entscheidende Vorteil liegt im Zusammenspiel.
Ein Speicher allein macht aus einem Hof noch kein wirtschaftliches Energiesystem. Erst wenn Stromerzeugung, Verbrauch und Steuerung aufeinander abgestimmt sind, lassen sich die Möglichkeiten sinnvoll nutzen.
3. Gewerbespeicher für die Landwirtschaft: Wann lohnt sich ein Batteriespeicher?
Landwirtschaftliche Betriebe haben häufig einen anderen Stromverbrauch als Privathaushalte.
Während manche Verbraucher tagsüber laufen, entstehen andere Lasten frühmorgens, abends oder saisonal.
Ein Gewerbespeicher kann helfen, diese Unterschiede zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch auszugleichen.
Beispiel: Dyness DH200F-C260
Für größere Hofkraftwerke kommt beispielsweise der Gewerbespeicher Dyness DH200F-C260 infrage.
Die technischen Angaben aus dem zugrunde gelegten Datenblatt:
Eigenschaft | Technischer Wert |
Nennkapazität | 261 kWh pro Schrank |
AC-Nennleistung | 124,9 bzw. 125 kW je Ausführung |
Batterietechnologie | Lithium-Eisenphosphat (LFP) |
Schutzart | IP55 |
Aufstellung | Für geeignete Außenstandorte |
Erweiterbarkeit | Mehrere Einheiten bei passender Systemauslegung |
Der Unterschied zwischen Kilowatt und Kilowattstunden ist dabei besonders wichtig.
Kilowatt (kW) beschreibt, wie viel elektrische Leistung der Speicher zu einem bestimmten Zeitpunkt bereitstellen kann.
Kilowattstunden (kWh) beschreiben die gespeicherte Energiemenge.
Ein Speicher mit 261 kWh Nennkapazität kann deshalb nicht automatisch 261 kWh vollständig an die Verbraucher abgeben. Betriebsgrenzen, Umwandlungsverluste und erforderliche Reserven müssen berücksichtigt werden.
Wie groß sollte ein Gewerbespeicher sein?
Das lässt sich nicht allein aus der Leistung der Photovoltaikanlage ableiten.
Entscheidend sind:
- Wann produziert die PV-Anlage Stromüberschüsse?
- Wann benötigt der Hof besonders viel Energie?
- Wie hoch sind die Lastspitzen?
- Welche Verbraucher können zeitlich flexibel betrieben werden?
- Sollen künftig elektrische Maschinen geladen werden?
- Wird eine Ersatzstromreserve benötigt?
Ein Milchviehbetrieb mit regelmäßigen Melkzeiten hat beispielsweise ein anderes Lastprofil als ein Betrieb mit saisonaler Getreidetrocknung.
Deshalb wertet die Energie-Farm möglichst die Viertelstunden-Verbrauchsdaten aus.
Unser Grundsatz: Nicht der größte Speicher gewinnt, sondern der Speicher, der wirtschaftlich zum Hof passt.
4. Vier Möglichkeiten, wie Ihr Hof mehr aus dem Solarstrom macht
Die Wirtschaftlichkeit eines Hofkraftwerks kann aus unterschiedlichen Anwendungen entstehen.
Weniger Strom zukaufen
Kühlung, Melktechnik, Lüftung, Pumpen und Werkstatt können direkt mit eigenem Solarstrom versorgt werden.
Je besser Erzeugung und Verbrauch zeitlich zusammenpassen, desto weniger Strom muss aus dem Netz bezogen werden.
Der direkte Eigenverbrauch ist besonders interessant, weil dabei keine zusätzlichen Batterieumwandlungsverluste entstehen.
Sonne statt Diesel tanken
Elektrische Hoflader und geeignete Traktoren können einen Teil der bisherigen dieselbetriebenen Arbeiten übernehmen.
Wird dafür eigener Solarstrom genutzt, kann das sowohl den Stromzukauf als auch den Dieselbedarf reduzieren.
Welche Maschinen sich eignen, hängt von Einsatzdauer, Arbeitsleistung und Ladezeiten ab.
Lastspitzen abfedern
Laufen mehrere leistungsstarke Verbraucher gleichzeitig, kann eine hohe Netzbezugsleistung entstehen.
Ein Gewerbespeicher kann kurzfristig Leistung bereitstellen und dadurch bestimmte Lastspitzen reduzieren.
Bei passenden Strom- und Netzentgelttarifen lassen sich dadurch möglicherweise zusätzliche Kosten vermeiden.
Ladeinfrastruktur als zusätzliches Angebot
Besonders bei Hofläden, Direktvermarktern oder Betrieben mit Kundenverkehr können Ladepunkte interessant sein.
Mitarbeiter, Kunden und Besucher können ihre Fahrzeuge während des Aufenthalts laden.
Mit geeigneter Technik lassen sich Bezahlung und Abrechnung integrieren. Ob daraus ein wirtschaftliches Zusatzgeschäft entsteht, hängt von Nachfrage und Betriebskosten ab.
5. Kann ein Gewerbespeicher die Stromkosten auf dem Hof senken?
Ja, ein Gewerbespeicher kann die Stromkosten reduzieren. Allerdings ist die Einsparung nicht automatisch garantiert.
Für eine wirtschaftliche Bewertung müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden.
Eigenverbrauch statt Netzbezug
Wird überschüssiger Solarstrom gespeichert und später genutzt, kann er teureren Netzstrom ersetzen.
Dem stehen allerdings entgangene Einspeiseerlöse, Speicherverluste und Kosten des Speichers gegenüber.
Lastspitzen reduzieren
Bei Betrieben mit einem leistungsabhängigen Stromtarif kann die Reduzierung abrechnungsrelevanter Lastspitzen zusätzliche Vorteile bringen.
Ob das möglich ist, hängt vom konkreten Stromvertrag und dem Lastprofil ab.
Ladeinfrastruktur wirtschaftlich integrieren
Elektrische Hoftechnik kann die Nutzung des eigenen Solarstroms erhöhen.
Allerdings müssen auch die Investitionen in Maschinen und Ladeinfrastruktur betrachtet werden.
Warum eine pauschale Einsparprognose wenig sinnvoll ist
Ein Hof mit 100 kWp Photovoltaik kann wirtschaftlich völlig anders aufgestellt sein als ein anderer Hof mit derselben Anlagenleistung.
Der Unterschied liegt häufig im Stromverbrauch und dessen zeitlicher Verteilung.
Deshalb sollte die Wirtschaftlichkeit anhand einer zeitlich aufgelösten Simulation und einer Gesamtkostenrechnung bewertet werden.
Wichtig: Einsparungen durch Eigenverbrauch, Lastspitzenreduzierung und Ladebetrieb dürfen nicht einfach addiert werden. Dieselbe gespeicherte Kilowattstunde kann nicht gleichzeitig für mehrere Anwendungen eingesetzt werden.
6. Kann das Hofkraftwerk bei einem Stromausfall weiterarbeiten?
Für landwirtschaftliche Betriebe kann die Versorgungssicherheit besonders wichtig sein.
Gerade in der Tierhaltung oder bei empfindlichen Kühlprozessen können Stromausfälle erhebliche Folgen haben.
Ein Gewerbespeicher kann unter geeigneten technischen Voraussetzungen eine Ersatzstromversorgung unterstützen.
Allerdings funktioniert das nicht automatisch.
Dafür sind unter anderem geeignete Wechselrichter, Netztrennung, Schutztechnik und eine abgestimmte Ersatzstromregelung erforderlich.
Welche Verbraucher sollen abgesichert werden?
Je nach Betrieb können beispielsweise folgende Verbraucher Priorität haben:
- Wichtige Lüftungsanlagen
- Melk- und Kühltechnik
- Ausgewählte Pumpen
- Steuerungs- und Kommunikationstechnik
- Sicherheitsrelevante Einrichtungen
Die benötigte Leistung und Laufzeit müssen individuell berechnet werden.
Ein vereinfachtes Beispiel:
Stehen nach Berücksichtigung von Betriebsgrenzen und Verlusten 200 kWh nutzbare Energie zur Verfügung, ergibt sich bei konstant 20 kW Verbrauch eine rechnerische Laufzeit von zehn Stunden.
Bei 50 kW Verbrauch wären es nur vier Stunden.
Motoranlaufströme, Leistungsgrenzen und erforderliche Reserven müssen zusätzlich berücksichtigt werden.
Ein Batteriespeicher ersetzt daher nicht automatisch ein vorhandenes Notstromaggregat. Beide Systeme können bei geeigneter Planung sinnvoll kombiniert werden.
7. Wie wird aus einer bestehenden PV-Anlage ein Hofkraftwerk?
Die Umstellung beginnt nicht mit dem Kauf eines Speichers, sondern mit der Analyse des Betriebs.
Schritt 1: Bestehende PV-Anlage prüfen
Zunächst werden Anlagenzustand, Wechselrichter, elektrische Infrastruktur, Netzanschluss und bisheriges Einspeisemodell betrachtet.
Wichtig ist auch, wann die bisherige EEG-Förderung endet.
Schritt 2: Stromverbrauch analysieren
Anhand der Stromrechnungen und möglichst der Viertelstunden-Lastgänge wird ermittelt, wann und wie viel Strom der Betrieb benötigt.
Schritt 3: Wirtschaftliche Varianten vergleichen
Jetzt werden unterschiedliche Möglichkeiten geprüft:
Direkter Eigenverbrauch, Gewerbespeicher, Lastspitzenmanagement, Ladeinfrastruktur und Vermarktung verbleibender Überschüsse.
Schritt 4: Technische Umsetzung planen
Dazu gehören Speicheraufstellung, elektrische Anbindung, Netzbetreiberabstimmung, Messkonzept, Schutztechnik und Energiemanagement.
Schritt 5: Betrieb optimieren
Nach der Inbetriebnahme sollten Energieflüsse und Verbrauch regelmäßig ausgewertet werden.
So lässt sich überprüfen, ob die geplanten Vorteile tatsächlich erreicht werden.
8. Wie unabhängig kann ein landwirtschaftlicher Betrieb werden?
Ein Hofkraftwerk kann die Abhängigkeit von externen Energielieferungen reduzieren.
Eine vollständige Energieautarkie ist damit jedoch nicht automatisch erreicht.
Besonders im Winter oder während saisonaler Verbrauchsspitzen kann weiterhin Netzstrom benötigt werden.
Außerdem muss zwischen verschiedenen Begriffen unterschieden werden:
Eigenverbrauch: Wie viel selbst erzeugter Strom direkt oder nach Zwischenspeicherung im Betrieb genutzt wird.
Autarkiegrad: Welcher Anteil des Strombedarfs durch die eigene Stromerzeugung gedeckt wird.
Bilanzieller Energieüberschuss: Ob über einen definierten Zeitraum mehr Energie erzeugt als verbraucht wird.
Vollständige Energieautarkie: Ob der Betrieb jederzeit ohne externe Energieversorgung auskommen kann.
Bei einem landwirtschaftlichen Betrieb müssen für eine umfassende Energiebilanz auch Dieselverbrauch und gegebenenfalls Wärmeenergie berücksichtigt werden.
Das Ziel muss deshalb nicht zwingend vollständige Autarkie sein.
Häufig ist es wirtschaftlich sinnvoller, den Eigenversorgungsgrad schrittweise zu erhöhen und den Netzanschluss weiterhin zu nutzen.
9. Häufige Fragen zum Hofkraftwerk und zur auslaufenden EEG-Förderung
Was passiert mit meiner PV-Anlage nach 20 Jahren EEG-Förderung?
Die Anlage darf grundsätzlich weiterbetrieben werden, sofern die technischen und rechtlichen Voraussetzungen erfüllt sind. Allerdings ändern sich die Vergütungsbedingungen. Die passende Lösung hängt unter anderem von Anlagenleistung und Vermarktungsmodell ab.
Lohnt sich ein Batteriespeicher für einen landwirtschaftlichen Betrieb?
Ein Speicher kann wirtschaftlich sinnvoll sein, wenn ausreichend nutzbare Stromüberschüsse und passende Verbrauchszeiten vorhanden sind. Entscheidend sind Lastprofil, Strompreis, Speicherverluste und Investitionskosten.
Kann ich eine bestehende PV-Anlage mit einem Gewerbespeicher nachrüsten?
Grundsätzlich ist eine Nachrüstung möglich. Ob sie technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt von Wechselrichtern, Netzanschluss, Schutztechnik und Messkonzept ab.
Wie groß sollte ein Batteriespeicher für meinen Bauernhof sein?
Die passende Größe wird anhand von PV-Erzeugung, Stromverbrauch, Lastspitzen und geplanten Anwendungen ermittelt. Eine pauschale Speichergröße ist nicht sinnvoll.
Kann ich mit eigenem Solarstrom elektrische Traktoren laden?
Ja, sofern die Fahrzeuge elektrisch betrieben werden können und eine geeignete Ladeinfrastruktur vorhanden ist. Die erforderliche Ladeleistung hängt von Fahrzeugtyp und Einsatzprofil ab.
Kann ein Gewerbespeicher bei Stromausfall den Hof versorgen?
Nur wenn das Gesamtsystem ausdrücklich für Ersatzstrom oder Inselbetrieb ausgelegt ist. Die verfügbare Leistung und Laufzeit müssen zu den kritischen Verbrauchern passen.
Ist ein Hofkraftwerk auch für kleinere landwirtschaftliche Betriebe interessant?
Grundsätzlich ja. Ob sich die Investition lohnt, hängt jedoch vom Strombedarf, der vorhandenen PV-Anlage und den wirtschaftlichen Rahmenbedingungen ab.
10. Energie-Farm: Ihr Partner für das Hofkraftwerk
EEG endet. Ihr Hofkraftwerk beginnt.
Eine auslaufende EEG-Förderung kann ein guter Anlass sein, die Energieversorgung Ihres landwirtschaftlichen Betriebs neu zu betrachten.
Vielleicht lässt sich ein größerer Teil des eigenen Solarstroms direkt nutzen. Vielleicht ist ein Gewerbespeicher sinnvoll. Oder elektrische Hoftechnik und Ladeinfrastruktur eröffnen neue Möglichkeiten.
Die Energie-Farm betrachtet diese Themen gemeinsam.
Wir verbinden Photovoltaik, Gewerbespeicher, Elektrotechnik, Ladeinfrastruktur und Energiemanagement zu einem abgestimmten Konzept.
Dabei gilt unser Grundsatz:
Keep it simple – so viel Technik wie nötig, so viel Nutzen wie möglich.
Wir planen nicht einfach den größtmöglichen Speicher, sondern prüfen, welche Lösung zum tatsächlichen Bedarf Ihres Betriebs passt.
Jetzt den Hofenergie-Check anfragen
Sie möchten wissen, wie sich Ihre bestehende Photovoltaikanlage nach dem Ende der EEG-Förderung wirtschaftlich weiter nutzen lässt?
Für eine erste Einschätzung helfen uns:
- Leistung und Inbetriebnahmedatum Ihrer PV-Anlage
- Angaben zum Ende der EEG-Förderung
- Aktuelle Stromrechnung
- PV-Ertrags- und Einspeisedaten
- Möglichst ein Viertelstunden-Lastgang
- Informationen zu geplanten elektrischen Maschinen oder Ladepunkten
Gemeinsam prüfen wir, welche Möglichkeiten Ihr Hof bietet.
Florian Schöpfer · Energie-Farm
Energietechnik, Wärmepumpen und Elektrotechnik
Energie-Farm – Energielösungen intelligent verbinden.
