Die Brauchwasserwärmepumpe mit PV-Überschuss betreiben

Mittags schickt deine PV-Anlage häufig mehr Strom ins Netz, als das Haus gerade braucht, und bekommt dafür nur wenige Cent.

Ein Warmwasserspeicher mit eingebauter Wärmepumpe macht aus genau diesem Strom drei- bis viermal so viel Wärme. Wir zeigen dir, wie das Signal zum Gerät kommt, welche Einstellungen den Speicher füllen und was übers Jahr realistisch drin ist.

Warum die Brauchwasserwärmepumpe PV-Überschuss so gut aufnimmt

Weil neue kleine Anlagen für eingespeisten Solarstrom keine 8 Cent je Kilowattstunde mehr bekommen, lohnt es sich, der Brauchwasserwärmepumpe PV-Überschuss zu überlassen. Strom aus der Steckdose kostet dich dagegen meist über 30 Cent. Jede Kilowattstunde, die im eigenen Haus bleibt, ist damit mehr wert als jede eingespeiste. Hausbesitzer mit Dachanlage fragen bei PVundSO deshalb oft nach einem Gerät, das den Mittagsstrom im Haus behält.

Drei Eigenschaften machen die Brauchwasser-Wärmepumpe zum passenden Abnehmer. Ihr Verdichter kommt mit knapp einem halben Kilowatt aus und springt deshalb schon bei mäßigem Überschuss an, lange bevor ein ungeregelter Heizstab oder eine Wallbox sinnvoll laufen. Der eingebaute Speicher hält die Wärme bis in den Abend. Dazu kommt die Effizienz: Aus einer Kilowattstunde Strom holt das Gerät mehrere Kilowattstunden Wärme aus der Raumluft.

Eine Brauchwasserwärmepumpe mit PV-Anlage auf dem Dach arbeitet damit genau in den Stunden, in denen die Module ihr Maximum liefern. Ob das Wasser um 13 oder um 19 Uhr aufgeheizt wird, merkst du unter der Dusche nicht. Du findest Geräte und Zubehör für Warmwasser aus Solarstrom in unserer Kategorie Wärme.

Was SG Ready, PV-Ready und PV-Anschluss im Datenblatt bedeuten

Was steckt hinter den Angaben, die in Datenblättern und Foren ständig auftauchen? Ist deine Brauchwasserwärmepumpe SG Ready, hat sie eine genormte Schnittstelle, über die ein Energiemanager oder Wechselrichter sie gezielt startet. Das Label des Bundesverbands Wärmepumpe kennt vier Betriebszustände, von der Sperre bis zum Anlaufbefehl. Für den Überschuss zählen Zustand 3 (Einschaltempfehlung) und Zustand 4 (Anlaufbefehl). Die Übersicht ordnet die gängigen Angaben ein:

Angabe im Datenblatt	Was dahintersteckt	Was du für den Überschuss brauchst
SG Ready	genormte Schnittstelle mit zwei Steuerkontakten und vier Betriebszuständen	Schaltausgang am Wechselrichter oder Energiemanager
PV-Ready oder PV-Eingang	Herstellerbezeichnung für einen Kontakt, der z. B. den Sollwert anhebt	ein potenzialfreies Schaltsignal bei Überschuss
Mit PV-Anschluss oder Wärmetauscher	häufig nur ein Rohranschluss für einen zweiten Wärmeerzeuger, kein elektrischer Eingang	Zeitprogramm oder Sollwert am Bedienfeld
Ohne Schnittstelle	Bedienfeld mit Zeitprogramm und Betriebsarten	Laufzeit auf die Mittagsstunden legen

Nennt ein Hersteller seine Brauchwasserwärmepumpe PV-Ready, meint er meist einen Kontakt, der bei Überschuss den Sollwert anhebt oder einen Schnellheizbetrieb auslöst. Steht dahinter eine feste Norm? Nein, jeder Hersteller legt die Funktion selbst fest. Welche Klemmen wirklich vorhanden sind, zeigt nur die Installationsanleitung.

Am häufigsten missverstanden wird der Hinweis auf einen Solaranschluss. Eine Brauchwasserwärmepumpe mit PV-Anschluss bekommt keine Module ans Gehäuse, sie hängt wie jedes Haushaltsgerät am 230-V-Netz. Oft steckt dahinter ein Wärmetauscher, also eine Rohrschlange im Speicher, an die sich ein zweiter Wärmeerzeuger wie ein Heizkessel anschließen lässt.

Drei Wege, den PV-Überschuss zur Brauchwasserwärmepumpe zu lenken

Damit die Brauchwasserwärmepumpe PV-Überschuss erkennt, braucht sie einen festen Zeitplan oder ein Signal von außen. Die drei Wege unterscheiden sich vor allem darin, wie genau sie den tatsächlichen Überschuss treffen.

Zeitprogramm auf das Sonnenfenster legen

Der einfachste Weg kommt ohne zusätzliche Technik aus. Leg die Laufzeit am Bedienfeld auf die Stunden, in denen deine Anlage zuverlässig mehr erzeugt, als das Haus verbraucht. Bei Südausrichtung reicht das Fenster etwa vom späten Vormittag bis in den Nachmittag.

An wolkigen Tagen läuft das Gerät trotzdem und zieht Netzstrom, denn ein Zeitprogramm rechnet mit der Sonne, misst sie aber nicht. Für eine Brauchwasserwärmepumpe mit PV-Anlage, aber ohne Steuerkontakt ist das trotzdem ein solider Anfang.

Schaltsignal vom Wechselrichter oder Energiemanager

Viele Wechselrichter und Energiemanager besitzen einen Schaltausgang, der ab einer einstellbaren Überschuss-Leistung schließt. Möchtest du deine Brauchwasser-Wärmepumpe mit Photovoltaik betreiben und hat sie einen SG-Ready- oder PV-Kontakt, verbindet der Elektriker diesen Ausgang mit dem Eingang am Gerät. Setz die Schwelle etwas über die Leistungsaufnahme des Verdichters, damit er nicht bei jeder Wolke anläuft. Laut SG-Ready-Vorgabe bleibt ein gesetztes Signal mindestens 10 Minuten aktiv, das schont den Verdichter.

Im my-PV AC-THOR Power Manager steckt dafür eine eigene Betriebsart für Warmwasser mit Wärmepumpe. Laut Betriebsanleitung versorgt er einen Heizstab im Speicher stufenlos mit Überschuss und gibt die Wärmepumpe über seinen Schaltausgang frei, sobald eine einstellbare Schwelle für eine Mindestzeit überschritten ist. Ob dein Gerät dafür einen passenden Eingang hat, klärst du vor dem Kauf am besten anhand der Anleitung.

Von einer schaltbaren WLAN-Steckdose vor dem Netzstecker raten unsere Elektrotechniker ab. Wird der Wärmepumpe mitten im Lauf der Strom genommen, fehlt dem Verdichter der geordnete Stopp. Häufiges hartes Ein- und Ausschalten belastet ihn zusätzlich. Das Signal gehört deshalb an einen Steuerkontakt, nie an die Versorgung.

Warum die Messung am Hausanschluss sitzen sollte

Ob deine Brauchwasserwärmepumpe Photovoltaik-Strom bekommt oder Netzstrom, entscheidet am Ende die Messung. Ein Energiemanager, der allein auf die Leistung des Wechselrichters schaut, übersieht Herd, Waschmaschine und Grundlast. Erst ein Zähler am Netzanschlusspunkt zeigt, was tatsächlich ins Netz fließen würde. Schau dir passende Zähler für diese Aufgabe auf unserer Seite zum Smart Meter an.

Wie viel Sonnenstrom in 200 Liter Warmwasser passt

Der Speicher als Wärmebatterie

Ein Warmwasserspeicher nimmt Überschuss nur so lange auf, bis er die eingestellte Temperatur erreicht hat. Wie viel das ist, lässt sich überschlagen: Ein Liter Wasser braucht rund 1,16 Wh, um ein Grad wärmer zu werden. Hebst du 200 Liter um 10 Grad an, stecken darin etwa 2,3 kWh Wärme. Bei einem COP von 3,6 braucht die Wärmepumpe dafür nur rund 0,65 kWh Strom. Wie lange die Brauchwasserwärmepumpe PV-Überschuss aufnehmen kann, hängt also direkt vom Abstand zwischen Ist- und Sollwert ab.

Die TESY Pro 200/260L Warmwasser-Wärmepumpe, die wir im Shop führen, fasst je nach Modell rund 194 oder 251 Liter. Allein mit dem Verdichter erreicht sie bis zu 65 °C. Zwischen einem Alltagswert um 50 °C und diesen 65 °C liegen im kleineren Modell gut 3 kWh Wärme, die sich mittags mit grob 1 kWh Solarstrom einlagern lassen.

Zwei Sollwerte und eine zweite Stufe

Damit eine Warmwasser-Wärmepumpe PV-Strom gezielt einlagert, braucht sie freien Platz im Speicher. Ein dauerhaft hoher Sollwert füllt den Speicher schon morgens mit Netzstrom, mittags findet der Überschuss dann keinen Platz mehr. Diesen Fehler sehen wir in der Beratung immer wieder. Bewährt hat sich eine Aufteilung in zwei Stufen, soweit dein Gerät das zulässt:

• Normalbetrieb: Sollwert um 50 °C, damit der Speicher nach oben Luft behält.
• Überschuss: Sollwert per Signal oder Zeitfenster auf 60 bis 65 °C anheben, nur mit dem Verdichter.
• Zusatz-Heizstab: erst freigeben, wenn der Verdichter fertig ist und weiter Überschuss anliegt. Mit 1,5 kW hebt er das Wasser dann bis auf 75 °C.
• Legionellenschutz: die automatische Hochheizung in die Mittagsstunden legen, dann läuft sie mit Sonnenstrom.

Bekommt die Brauchwasserwärmepumpe PV-Überschuss in dieser Reihenfolge, nutzt sie jede Kilowattstunde zuerst mit dem Wirkungsgrad des Verdichters. Der Heizstab dient nur noch als Überlaufventil für Tage, an denen das Dach mehr liefert, als das Haus verwerten kann.

Was die PV-Anlage übers Jahr zum Warmwasser beiträgt

Sommer und Übergangszeit

Für das 200-Liter-Modell der TESY nennt das Datenblatt einen Jahresverbrauch von rund 680 kWh unter durchschnittlichen Klimabedingungen. Von Mai bis August reicht an sonnigen Tagen schon eine mittelgroße Dachanlage, um diesen Bedarf fast vollständig aus Überschuss zu decken. Im Frühjahr und Herbst gelingt das nur an einem Teil der Tage, an trüben Tagen springt das Netz ein. Wie hoch dein Anteil ausfällt, hängt von Anlagengröße, Ausrichtung und den übrigen Verbrauchern im Haus ab.

Gerade im März und April sowie im September und Oktober zahlt sich das Schaltsignal aus. Ein Zeitprogramm startet an trüben Tagen trotzdem, die Überschuss-Steuerung wartet dagegen auf echte Sonnenstunden. In diesen Wochen kann die Brauchwasserwärmepumpe PV-Überschuss oft schon am späten Vormittag nutzen, weil der Speicher über Nacht nur wenig Wärme verloren hat.

Winter und Aufstellraum

Von November bis Februar bleibt mittags meist wenig übrig. Gleichzeitig arbeitet die Wärmepumpe schlechter, wenn die angesaugte Luft kalt ist. Laut Hersteller läuft die TESY noch bei -7 °C Ansaugtemperatur, der COP liegt dann aber deutlich unter dem Normwert. Ein Aufstellraum, der auch im Winter nicht auskühlt, hält die Effizienz stabiler als ein ungeheizter Anbau. Eine feste Prozentzahl fürs ganze Jahr nennen wir bewusst nicht, weil sie zu stark vom eigenen Haus abhängt.

Lass die Überschuss-Stufe im Winter trotzdem eingeschaltet. Kommt mittags doch einmal genug Sonne, nimmt der Speicher sie mit, ansonsten hält der Normalbetrieb das Wasser auf Temperatur.

Welcher Verbraucher den Überschuss zuerst bekommt

Hängen im Haus mehrere Abnehmer am Überschuss, braucht der Energiemanager eine Reihenfolge. Weil eine Brauchwasserwärmepumpe PV-Überschuss schon ab wenigen hundert Watt sinnvoll verwertet, gehört sie früh in diese Kette. In vielen Häusern hat sich folgende Rangfolge bewährt:

1. Brauchwasser-Wärmepumpe: startet bei kleinem Überschuss und macht aus jeder Kilowattstunde die meiste Wärme.
2. Batteriespeicher: lädt mit dem, was danach übrig bleibt, und versorgt den Abend.
3. E-Auto: lädt sinnvoll erst ab seiner Mindestladeleistung, einphasig sind das rund 1,4 kW.
4. Heizstab: nimmt stufenlos jeden Rest auf, bevor Strom ins Netz geht.

Für die Abstimmung zählt vor allem die Mindestlaufzeit. Einmal freigegeben, läuft der Verdichter je nach Einstellung einige Minuten weiter, auch wenn eine Wolke durchzieht. In dieser Zeit fließt kurz Netzstrom oder der Batteriespeicher springt ein. Planst du beide Geräte, stimmst du Schwelle und Mindestlaufzeit so ab, dass sich Wärmepumpe und Akku nicht gegenseitig ausbremsen.

Muss diese Reihenfolge immer gelten? Nein, sie richtet sich nach deinem Alltag. Ist das Auto tagsüber meist unterwegs, rückt der Speicher nach vorn. Steht es mittags in der Einfahrt, lohnt sich der Platz vor der Batterie. Wie sich die einzelnen Wege rechnen, vergleicht unser Ratgeber PV-Überschuss sinnvoll nutzen. Unsere Kategorie Photovoltaik mit Heizstab bündelt stufenlos geregelte Heizstäbe für den letzten Platz der Kette.

Unser Fazit für dein Warmwasser vom Dach

Einer Brauchwasserwärmepumpe PV-Überschuss gezielt zuzuteilen, braucht weniger Technik, als viele erwarten. Ein Zeitprogramm bringt schon viel, ein Schaltsignal mit Messung am Hausanschluss trifft den Überschuss deutlich genauer. Den größten Hebel hat aber die Einstellung des Speichers, denn nur ein Speicher mit freiem Platz kann mittags Sonne aufnehmen.

In unserer Geschäftsführung sitzen zwei Elektrotechniker, die Steuerkontakte, Zähler und Energiemanager aus der Installationspraxis in Privathäusern kennen. Bei der Einbindung von Signal und Messung beraten sie dich gern. Möchtest du wissen, ob deine Anlage und dein Warmwassergerät zusammenpassen, schreib uns über das Kontaktformular. Wir schauen uns dann Datenblatt und Klemmenplan gemeinsam mit dir an.