Das Wichtigste auf den Punkt gebracht
- Im Winterhalbjahr fallen 79,6 Prozent des Heizbedarfs an und 21,8 Prozent der Jahreseinstrahlung.
- Von November bis Februar sind es 57,8 Prozent des Heizbedarfs gegen 9,5 Prozent der Einstrahlung.
- Eine 8-kWp-Anlage kann rechnerisch höchstens 59 Prozent des Wärmepumpenstroms decken, und das nur mit perfekter Speicherung über Monate.
- Von 5 auf 10 kWp zu verdoppeln hebt diese Obergrenze nur von 45 auf 64 Prozent.
Die Kombination klingt zwingend: eigener Strom vom Dach, eigene Wärme aus dem Strom. In der Jahressumme geht die Rechnung auch auf. Sie geht nur im falschen Monat auf, und das lässt sich mit den Rohdaten des Deutschen Wetterdienstes für jeden Monat einzeln zeigen.
79,6 Prozent Heizbedarf gegen 21,8 Prozent Sonne
Zwei Datensätze reichen für diese Rechnung. Der erste sind die Gebietsmittel der Lufttemperatur für Deutschland, aus denen sich die Heizgradtage ergeben, also wie viel geheizt werden muss. Der zweite sind die Monatssummen der Globalstrahlung als Rasterdaten über Deutschland, also wie viel Sonne ankommt. Wir haben beide über die Jahre 2015 bis 2024 gemittelt:
DownloadMonat für Monat sieht die Schere so aus:
| Monat | Anteil am Heizbedarf | Anteil an der Einstrahlung |
|---|---|---|
| Januar | 16,4 % | 1,9 % |
| Februar | 13,8 % | 3,7 % |
| März | 13,2 % | 7,4 % |
| April | 9,8 % | 11,4 % |
| Mai | 6,1 % | 14,3 % |
| Juni bis August | 0 % | 43,4 % |
| September | 4,5 % | 9,1 % |
| Oktober | 8,6 % | 5,0 % |
| November | 12,6 % | 2,3 % |
| Dezember | 15,0 % | 1,5 % |
Im Januar fällt ein Sechstel des Jahresheizbedarfs an, und die Anlage liefert in diesem Monat 1,9 Prozent ihres Jahresertrags. Von November bis Februar stehen 57,8 Prozent des Heizbedarfs gegen 9,5 Prozent der Einstrahlung.
Die Obergrenze liegt bei 59 Prozent, und sie ist wohlwollend gerechnet
Aus denselben beiden Verteilungen lässt sich ausrechnen, wie viel eine Anlage im besten Fall beitragen kann. Wir nehmen das Modellhaus aus dem Beitrag zum Stromverbrauch mit 4.400 Kilowattstunden Wärmepumpenstrom im Jahr und verteilen diesen Strom nach Heizgradtagen, den Ertrag der Anlage nach Einstrahlung. Für den Jahresertrag setzen wir 1.000 Kilowattstunden je Kilowatt Spitzenleistung an, den gerundeten deutschen Richtwert; die Anteile in der letzten Spalte ändern sich dadurch kaum, weil sie am Verhältnis der Monate hängen. Was in einem Monat gleichzeitig da ist, zählt als gedeckt:
| Anlagengröße | Jahresertrag | höchstens deckbar | Anteil |
|---|---|---|---|
| 5 kWp | 5.000 kWh | 1.989 kWh | 45,2 % |
| 8 kWp | 8.000 kWh | 2.614 kWh | 59,4 % |
| 10 kWp | 10.000 kWh | 2.804 kWh | 63,7 % |
Die Anlage zu verdoppeln hebt die Obergrenze um 18,5 Prozentpunkte. Der Grund steht in der Tabelle darüber: Im Winter fehlt nicht Fläche, sondern Sonne. Zusätzliche Module produzieren dann vor allem im Sommer, wo schon vorher nichts geheizt wurde. Bei der 10-kWp-Anlage passen 7.196 der 10.000 Kilowattstunden zeitlich nicht zum Wärmebedarf.
Diese Zahlen sind eine Obergrenze und keine Prognose. Sie unterstellen, dass sich jede Kilowattstunde innerhalb des Monats verschieben lässt, also einen Speicher, den niemand hat. In Wirklichkeit kommt die Sonne mittags und die Wärmepumpe zieht nachts am meisten. Der Anteil, der sich ohne Batterie tatsächlich deckt, liegt deutlich darunter.
Von Photovoltaik rate ich selten ab. Von der Begründung schon. Wer die Anlage rechnet, damit sie die Wärmepumpe versorgt, rechnet mit dem Winter und ist hinterher enttäuscht. Wer sie rechnet, weil sie übers Jahr Strom liefert, den er sonst kaufen müsste, liegt richtig, und die Wärmepumpe ist im Frühjahr und Herbst ein willkommener Abnehmer. Das klingt nach einer Feinheit, entscheidet aber darüber, ob jemand nach drei Jahren zufrieden ist. Eine Photovoltaikanlage ist eine Stromentscheidung.
Alexander MüllerArchitekt und Mitgründer von Enter, der neutralen Plattform für Wärmepumpe, Photovoltaik & EnergiemanagementWo die Kombination trotzdem trägt
- März, April, September und Oktober. In diesen vier Monaten fallen 36,1 Prozent des Heizbedarfs an und 32,8 Prozent der Einstrahlung. Das ist der Bereich, in dem sich beides tatsächlich überlappt.
- Das Warmwasser. Es fällt gleichmäßig über das Jahr an, anders als die Raumwärme. Im Sommer ist es der einzige Wärmebedarf und passt damit genau in die Monate mit Überschuss.
- Ein Wärmepumpentarif kann im Weg stehen. Wer nach Modul 2 einen eigenen Zähler für die Wärmepumpe hat, kann den Solarstrom nicht ohne Weiteres dorthin leiten. Was beim Netzanschluss gewählt wurde, entscheidet also mit.
- Eine Batterie verschiebt Stunden, keine Monate. Sie hebt den Eigenverbrauch im Sommerhalbjahr spürbar und im Januar kaum.
Häufige Fragen
Kann ich meine Wärmepumpe mit Photovoltaik betreiben? Anteilig ja. Rechnerisch liegt die Obergrenze bei einer 8-kWp-Anlage und einem Bedarf von 4.400 Kilowattstunden bei 59 Prozent, in der Praxis ohne Speicher deutlich darunter.
Wie groß sollte die Anlage für eine Wärmepumpe sein? Die Größe entscheidet den Jahresertrag, nicht den Winteranteil. Eine Verdopplung von 5 auf 10 kWp hebt die rechnerische Deckung nur von 45 auf 64 Prozent.
Warum bringt Photovoltaik im Winter so wenig? Weil im Januar 1,9 Prozent der Jahreseinstrahlung anfallen, aber 16,4 Prozent des Heizbedarfs. Das ist eine Frage des Sonnenstands und der Tageslänge, nicht der Anlagenqualität.
Lohnt sich ein Stromspeicher für die Wärmepumpe? Er verschiebt Stunden innerhalb eines Tages. Für den Sommer und die Übergangszeit hilft das, für den Hochwinter nicht.
Was ist mit Warmwasser im Sommer? Das ist der Teil, der am besten passt. Warmwasser fällt ganzjährig an und trifft im Sommer auf den Überschuss der Anlage.
Rechnet sich die Anlage dann überhaupt? Diese Rechnung ist eine Stromrechnung und hängt an Eigenverbrauch, Strompreis und Einspeisevergütung, nicht an der Heizung.
