Erneuerbare Energien

Wärmepumpenkosten optimieren

Zählerkaskade: ideale Lösung bei PV-unterstützten Anlagen

Dienstag, 28.11.2023

Wärmepumpen für Ein- und Zweifamilienhäuser können erfahrungsgemäß problemlos an das örtliche Niederspannungsnetz angeschlossen werden, ...

Quelle: Senczek

... unterliegen aber als ortsfeste Anlagen zum Heizen und Kühlen den „Technischen Anschlussbedingungen für den Anschluss an das Niederspannungsnetz“ (BDEW TAB 2007) und bedürfen der Zustimmung des Netzbetreibers. Neben der Umweltenergie, die sie der Außenluft oder dem Erdreich entziehen, brauchen sie aber naturgemäß für ihren Betrieb mehr Strom als fossile Wärmeerzeuger.

In den letzten Jahrzehnten war das auch ihr Manko, denn die Stromkosten waren lange Zeit zu hoch, um im Wettbewerb gegen Gas- oder Ölkessel zu bestehen. Während eine 10-kW-Gastherme eine elektrische Leistungsaufnahme von 50 bis 100 W hat, braucht eine Luft/Wasser-Wärmepumpe, je nach COP, zwischen 1,5 bis 3,5 kW, damit sie bis zu 10 kW Heizleistung erzielt. Allerdings muss man für die Wärmepumpe nicht unbedingt den hohen Strompreistarif für Haushaltsstrom nutzen.

Viele Netzbetreiber/EVU bieten für Wärmepumpen einen Heizstromtarif an, der deutlich niedriger sein kann, aber einen weiteren Zähler erfordert. Der Netzbetreiber kann den Betrieb von Geräten zur Heizung oder Klimatisierung von der Installation einer Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung abhängig machen.

Diese ermöglicht einerseits eine Anpassung der Leistungsinanspruchnahme an die Belastungsverhältnisse im Verteilungsnetz und andererseits den direkten Eingriff durch eine zentrale Steuereinrichtung des Netzbetreibers oder die Umschaltung zwischen Niedertarif (NT) und Hochtarif (HAT). Daher sollte der Wärmepumpenzähler ein Zweitarifzähler sein, um NT und HT getrennt erfassen zu können.

Die Minderkosten für den Heizstrom-Arbeitspreis (Cent/kWh) müssen mit der Grundpreis-Differenz und der zusätzlichen Zählergrundgebühr (Euro/Monat) verrechnet werden, um zu entscheiden, ob es sich lohnt.

Das Messkonzept „C3 Kaskade“ im Detail. [4]
Quelle: Senczek
Das Messkonzept „C3 Kaskade“ im Detail. [4]

Überschussstrom nutzen

Was aber ist zu tun, wenn jetzt eine PV-Anlage installiert wird? Üblicherweise speist diese Anlage in das Haushaltsstromnetz ein. Hier wird auch ein Stromspeicher und gegebenenfalls eine Wallbox eingebunden. Der dann noch überschüssige Strom geht für eine relativ niedrige Einspeisevergütung in das allgemeine Stromnetz. Dazu ist zumindest ein 2-Richtungs-Zähler erforderlich, der noch nicht überall installiert ist.

Vielen Nutzern ist das nicht wirtschaftlich genug, denn sie wollen den selbst erzeugten, überschüssigen Strom zum Antrieb der Wärmepumpe nutzen. Zu diesem Zweck ist es notwendig, eine Zählerkaskade zu installieren. Diese Zählerkaskade ist zurzeit aber noch nicht allen Fachleuten und Installateuren bekannt, weswegen es bei der Anmeldung von Wärmepumpe bzw. PV-Anlage zu bedauerlichen Fehlern bzw. Verzögerungen kommen kann.

Bei dieser Zählerkaskade werden Haushaltsstrom- und Heizstromzähler nicht mehr parallel betrieben. Vielmehr wird vor den Haushaltszähler (Z2, vgl. Abb. 1) ein zweiter Gesamtstromzähler (Z1) eingebaut, der sowohl Haushalt und Wärmepumpe versorgt und auch die überschüssige Einspeisung misst. Die Wärmepumpe wird nun meist mit einer Schaltbox zur Tarifumschaltung oder Abschaltung zwischen beiden Zählern angeschlossen.

Ihr Stromverbrauch lässt sich nunmehr nur rechnerisch als Differenz von Gesamtstrom und Haushaltsstrom ermitteln. Der Heizstrom lässt sich also nicht mehr eindeutig einem Zähler zuordnen – im Gegensatz zum Haushaltsstrom. Leider scheinen einige Netzbetreiber mit dieser verwaltungstechnischen Aufgabe aktuell überfordert.

Drei mögliche Messkonzepte für Wärmepumpenanlagen mit PV im Überblick. [3]
Quelle: Senczek
Drei mögliche Messkonzepte für Wärmepumpenanlagen mit PV im Überblick. [3]

Konkrete Erfahrungen

Ein Beispiel aus der Praxis zum Kostenvergleich der Messkonzepte 1 (gemeinsamer Zähler, vgl. Abb. 2), 2 (getrennte Zähler) und 3 (Kaskade) – realisiert in einem Einfamilienhaus (Schleswig-Holstein, Baujahr 2008, KfW 60, 158,2 m2 Wohnfläche) mit Luft/Wasser-Wärmepumpe (4,2 kW, A2/W35), Solarthermie-Unterstützung und Wohnungslüftung mit WRG, ergänzt mit einer PV-Anlage (Baujahr 2022, 9,75 kWp, inkl. Batteriespeicher 7,7 kWh) zur Eigenversorgung mit Netzeinspeisung:

Von Rolf-Werner Senczek
Pumpenexperte, ECOS (Environmental Coalition on Standards)
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Mittwoch, 31.01.2024

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