Gas-Hybridheizung mit Photovoltaik: Sinnvoll, oder nicht?

Gas-Hybridheizung

Eine Hybridheizung verbindet mehrere Energieträger, um Häuser und Warmwasser effizient, zuverlässig sowie sicher mit Wärme zu versorgen. Sie kombiniert dabei die Vorteile der verschiedenen Technologien und sorgt im besten Falle für niedrige Heizkosten und geringe CO2-Emissionen. Eine immer beliebtere Kombination ist die Gas-Hybridheizung mit Photovoltaik. Wie diese funktioniert, welche Kosten anfallen und ob sich eine solche multivalente Heizung lohnt, erklären wir in den folgenden Abschnitten.

✅ Aktualisiert am 08.09.2021

Die Themen im Überblick

Hybridheizung: Aufbau und Funktionsweise einfach erklärt

Bei Hybridheizungen handelt es sich grundsätzlich um bi- oder multivalente Heizsysteme, die auf mehr als einen Energieträger setzen. Im Falle der Gas-Hybridheizung mit Photovoltaik kommen Erd- oder Flüssiggasheizungen als Basis zum Einsatz. Diese lassen sich dann beispielsweise mit Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen ergänzen. Insgesamt setzt ein solches System also auf folgende drei Energieträger:

  • Erdgas, Biogas, Flüssiggas oder Bio-LPG
  • Umweltwärme (meist aus der Außenluft)
  • Solare Strahlungsenergie von der Sonne

Energiespeicher im Kern der Gas-Hybridheizung mit Photovoltaik

Geht es bei einer Gas-Hybridheizung um die Integration der Photovoltaik, sind Energiespeicher besonders wichtig. Grund dafür ist das stark schwankende solare Angebot. Die Sonne scheint zum einen nur am Tag, zum anderen auch nicht immer gleich stark. So verändert sich die Strahlung abhängig von der Bewölkung und dem Stand der Sonne am Himmel. Um die kostenfreie Energie dennoch gleichmäßig nutzen zu können, kommen Energiespeicher zum Einsatz, die entweder thermische oder elektrische Energie bevorraten. Die folgende Tabelle zeigt, was die Wärme- sowie Stromspeicher auszeichnet und wann diese zum Einsatz kommen.

Wärmespeicher Stromspeicher
Funktion Hierbei handelt es sich um große Behälter mit starker Dämmung. Im Inneren befindet sich Wasser, welches bei hohem Energieangebot erhitzt wird. Die Temperatur sinkt nur sehr langsam, wodurch sich das erwärmte Wasser auch zeitversetzt nutzen lässt. Stromspeicher sind Akkumulatoren, die elektrische Energie aufnehmen, speichern und zeitversetzt wieder abgeben. Sie ermöglichen es, Heizung und Haushaltsgeräte auch in der Nacht mit Sonnenstrom vom Tag zu betreiben, um Energie und Kosten zu sparen.
Einsatz Bei schwankendem Energieangebot, um Wärme gleichmäßig zur Verfügung zu stellen. Wärmespeicher gibt es für Heizungs- und Trinkwasser. In Kombination mit der Photovoltaik, um den Eigenstromverbrauch zu erhöhen und weniger Energie gegen eine geringere Vergütung in das öffentliche Netz einzuspeisen.

Arbeitet die Gasheizung allein mit einer Wärmepumpe, ist der Speicher nicht zwingend erforderlich. Denn beide Wärmeerzeuger sind modulierend. Während moderne Gasbrennwertheizungen ihre Leistung in einem großen Bereich variieren, sind auch sogenannte Inverter-Wärmepumpen gut regelbar. Hersteller nutzen diese Eigenschaften, um Gasheizung und Wärmepumpe zusammen als platzsparendes Kompaktgerät anzubieten – lediglich die Außeneinheit der Split-Wärmepumpe ist dann zusätzlich aufzustellen.

Intelligente Regelung wählt den Energiemix bedarfsgerecht

Genauso wichtig wie Speicher sind auch intelligente Regelsysteme. Denn diese sorgen dafür, dass die Gas-Hybridheizung mit Photovoltaik zu jedem Zeitpunkt den günstigsten Energiemix nutzt. Ist die Sonne im Winter rar und die Wärmepumpe verbraucht bei niedrigen Außentemperaturen viel Strom, arbeitet die Gasheizung meist allein. Ist das solare Angebot in der Übergangszeit oder im Sommer sehr hoch, leitet die Regelung kostenlosen Solarstrom zur Wärmepumpe, um diese CO2- und kostenfrei Wärme erzeugen zu lassen.

Wie funktioniert die Gas-Hybridheizung mit Photovoltaik

Wer eine Gas-Hybridheizung mit Photovoltaik kombinieren möchte, hat dazu verschiedene Möglichkeiten. Am einfachsten ist der Betrieb einer Warmwasserwärmepumpe mit Solarstrom. Darüber hinaus lässt sich aber auch eine Heizungswärmepumpe mit kostenfreier Elektrizität antreiben. Ist bereits eine Gasheizung mit Heiz- oder Trinkwasserspeicher vorhanden, kann die Photovoltaik den geernteten Strom über eine Heizpatrone auch direkt in Letzteren einspeisen.

Gasheizung mit Warmwasserwärmepumpe und Solarstromanlage

Diese Anlagenkombination besteht aus einer Gasbrennwertheizung für die Beheizung, einer Wärmepumpe mit Speicher für die Warmwasserbereitung und aus einer zusätzlichen Photovoltaikanlage. Die Gastherme kümmert sich dabei allein um die Wärmeversorgung der Räume und bleibt außerhalb der Heizperiode meist ausgeschaltet. Die Warmwasser- oder Brauchwasserwärmepumpe besteht aus einem Trinkwasserspeicher mit aufgesetztem Wärmepumpen-Modul. Sie nutzt Strom, um Energie aus der Umgebungsluft zu gewinnen und das Trinkwasser zu erwärmen. Die Photovoltaikanlage wandelt Strahlungsenergie der Sonne in Strom um, den sie anschließend der Wärmepumpe zur Verfügung stellt. Überschüsse lassen sich in einem Speicher bevorraten, im Haushalt verbrauchen oder in das öffentliche Netz einspeisen.

Da Warmwasser-Wärmepumpen nur wenig Strom benötigen, kommen sie mit einer geringeren Photovoltaik-Fläche aus. Die Kosten der Anlage sind vergleichsweise niedrig, die möglichen Einsparungen an Heizkosten dafür jedoch begrenzt.

Gas-Hybridheizung mit Heizungswärmepumpe und Photovoltaik

Bei dieser Variante hat die Gasheizung eher eine Sicherungsfunktion. Denn hier sorgt die Wärmepumpe weite Teile des Jahres allein für Heizwärme und warmes Wasser. Sie bezieht Strom anteilig aus der Photovoltaikanlage und arbeitet dadurch kostengünstig sowie CO2-sparend. Sinken die Außentemperaturen, steigt der Strombedarf der Wärmepumpe an. Da zur gleichen Zeit meist auch ein geringeres solares Angebot vorliegt, übernimmt die Gasheizung. Sie ergänzt die Umweltheizung bei mittleren Temperaturen und erledigt die Wärmeerzeugung komplett allein, wenn die Außentemperaturen in den Keller rutschen.

Im Vergleich zur ersten Variante ist hier eine leistungsstärkere Wärmepumpe erforderlich. Diese benötigt mehr Strom und damit auch eine größere Photovoltaik. Die Kosten steigen an – mit ihnen aber auch die möglichen Einsparungen.

Gasheizung nur mit Photovoltaik und Heizpatrone kombinieren

Bei der direkten Verknüpfung von Gasheizung und Photovoltaik schickt die Solaranlage elektrische Energie in eine Heizpatrone. Diese sitzt in einem Speicher für Heizungs- oder Trinkwasser, um Wasser wie ein Tauchsieder zu erwärmen. Die Gastherme deckt den offenen Bedarf abhängig vom solaren Angebot sowie der Temperatur im Speicher und stellt damit sicher, dass immer ausreichend Wärme vorhanden ist.

Geht es um Effizienz und Kosten, ist es bei neuen Anlagen meist sinnvoller, Gasheizungen mit Solarthermie zu koppeln. Letztere erreicht im Gegensatz zur Photovoltaik deutlich höhere Wirkungsgrade und sorgt mit geringeren Ausgaben für höhere Einsparungen.

Einsatz der Kombination aus Gas, Wärmepumpe und Photovoltaik

Die Kombination aus Gasheizung, Wärmepumpe und Photovoltaik ist vor allem für Altbauten geeignet. Denn durch kleine Heizflächen und geringe Dämmstandards setzen diese an sehr kalten Tagen hohe Vorlauftemperaturen voraus. Letztere führen dazu, dass die Wärmepumpe mehr Strom verbraucht und die Heizkosten steigen. Eine Erd- oder Flüssiggasheizung unterstützt die Umweltheizanlage in der kalten Jahreszeit und begrenzt die Kosten. In der Übergangszeit und im Sommer steht sie dafür meist still.

Wichtig zu wissen: In energieeffizienten Neubauten und modernisierten Bestandsgebäuden sind die Vorlauftemperaturen ganzjährig so niedrig, dass die Wärmepumpe allein für ausreichend Wärme sorgt. Sie lässt sich dann zwar sinnvoll mit einer Photovoltaikanlage kombinieren. Eine zusätzliche Gasbrennwertheizung benötigt sie jedoch nicht.

Anders verhält es sich bei der direkten Kombination aus Gasheizung und Solarstrom. Diese Variante ist vor allem für den Weiterbetrieb ausgeförderter Photovoltaikanlagen interessant. Denn sie behält mehr elektrische Energie im Haus und die Technik lässt sich unabhängig von der Einspeisevergütung lukrativ nutzen.

Wichtig zu wissen: Wer sich bei einer Sanierung für die direkte Kombination von Gas und PV entscheidet, bekommt dafür keine Fördermittel. Denn die finanzielle Unterstützung vom Staat erhalten Sanierer nur, wenn Sie die Gasheizung mit Solarthermie, Wärmepumpe oder Holz kombinieren.

Gas-Hybridheizung und Photovoltaik: Kosten im Überblick

Wie hoch die Kosten der modernen Heizlösung ausfallen, hängt immer von den örtlichen Gegebenheiten ab. Entscheidend sind dabei neben der Konfiguration der Anlage auch die Größe und der energetische Zustand des Gebäudes. Im Folgenden informieren wir über typische Ausgaben und mögliche Einsparungen in Einfamilienhäusern.
Eine einheitliche Basis bietet die monovalente Gasbrennwertheizung mit einem Verbrauch von 17.600 kWh für die Heizung und 2.400 kWh für die Warmwasserbereitung.

Hierbei ergeben sich Heizkosten von 1.300 Euro im Jahr (Gaspreis 6,5 Ct/kWh). Hinzu kommen Haushalts-Stromkosten von etwa 1.050 Euro pro Jahr (3-Personen-Haushalt; Strompreis 30 Cent). Die Energiekosten liegen damit insgesamt bei 2.350 Euro im Jahr – die Anschaffungskosten der Gasbrennwertheizung bei 4.000 bis 6.000 Euro.

Preise und Einsparungen mit Gasbrennwert, Warmwasserwärmepumpe und PV

Bei dieser Anlagenkonfiguration entfallen etwa 4.000 bis 6.000 Euro auf die neue Gasbrennwerttherme. Eine Brauchwasserwärmepumpe inklusive Trinkwasserspeicher kostet 2.000 bis 3.0000 Euro und eine 4 kWp Photovoltaikanlage mit passendem Energiespeicher gibt es für noch einmal 6.000 bis 10.000 Euro. Unter günstigen Bedingungen sinken die Energiekosten für Strom und Heizung dabei um rund 1.250 Euro im Jahr. Die Mehrkosten können sich dabei nach etwa 8 Jahren rechnen. Das heißt: Unter günstigen Bedingungen lohnt sich die Kombination aus Gas-Hybridheizung und Photovoltaik zur Warmwasserbereitung.

Wichtig zu wissen: Abhängig von den örtlichen Gegebenheiten können individuelle Werte stark abweichen. Ob sich die Technik tatsächlich lohnt, ist daher immer im Rahmen einer individuellen Planung und Berechnung zu klären.

Preise und Einsparungen mit Gasbrennwert, Heizungswärmepumpe und PV

Bei dieser Anlagenkonfiguration entfallen etwa 12.000 bis 14.000 Euro auf die Gas-Hybridheizung mit Luft-Wasser-Wärmepumpe. Hinzu kommen noch einmal 12.000 bis 20.000 Euro für eine 10 kWp Photovoltaikanlage mit passendem Stromspeicher. Unter günstigen Bedingungen sinken die Energiekosten für Strom und Heizung dabei um rund 1.250 Euro im Jahr. Die Mehrkosten können sich dabei auch hier nach etwa 12 Jahren rechnen, womit in der Zeit von 15 bis 20 Jahren auch hier mit Einsparungen gegenüber der Basisvariante zu rechnen ist.

Wichtig zu wissen: Abhängig von den örtlichen Gegebenheiten können individuelle Werte stark abweichen. Ob sich die Technik tatsächlich lohnt, ist daher immer im Rahmen einer individuellen Planung und Berechnung zu klären.

Fördermittel für die Gasbrennwert-Hybridheizung senken die Kosten

In vielen Fällen lassen sich die Einsparungen weiter steigern, indem Hausbesitzer bei der Anschaffung einer solchen Heizungskombination auf Fördermittel setzen. Diese gibt es in Form von einmaligen Zuschüssen oder zinsgünstigen Darlehen über die Bundesförderung für effiziente Gebäude für Einzelmaßnahmen (BEG EM). Voraussetzung ist, dass regenerative Energien die Gasbrennwertheizung ergänzen und den Energiebedarf für Heizung und Kühlung zu mindestens 25 Prozent decken.

Mindestens 25 Prozent Förderung für Kombination mit Wärmepumpe

Kombinieren Hausbesitzer eine neue Gasbrennwertheizung mit einer Wärmepumpe, beteiligt sich der Staat zu 25 Prozent an den anfallenden Kosten. Schlägt ein Sanierungsfahrplan die Maßnahme vor, gibt es eine Extra-Förderung in Höhe von 5 Prozent. Noch einmal 10 Prozent mehr erhalten Sanierer, die eine bestehende Ölheizung durch die Gas-Hybridheizung mit Photovoltaik austauschen. Insgesamt beläuft sich die BEG-Förderung damit auf 25 bis zu 40 Prozent der Kosten, was sich maßgeblich auf die Amortisation der Anschaffung auswirkt. Letztere sinkt dabei in günstigen Fällen auf 7 bis 8 Jahre, was für eine sinnvolle Investition spricht.

Hinweis: Neben der Heizungsförderung gibt es in vielen Regionen auch attraktive Vergünstigungen für Stromspeicher. Diese senken auch die Kosten der Photovoltaik und führen zu einer besseren Wirtschaftlichkeit.

Keine Fördermittel für Brauchwasserwärmepumpe und Photovoltaik

Wer die Gasbrennwertheizung mit einer Brauchwasserwärmepumpe kombiniert, kann hingegen nicht auf Fördergelder hoffen. Denn diese gibt es nur für Hybridanlagen mit Solarthermie, Wärmepumpe oder Biomasseheizung. Lediglich eine regionale Förderung der Stromspeicher ist in diesem Fall möglich.

Kosten und Nutzen: Lohnt sich die Gas-Hybridheizung mit Photovoltaik?

Erträge, Einsparungen und Kosten hängen sehr stark von den örtlichen Gegebenheiten ab. Genauso gibt es viele Faktoren, welche die Effizienz einer Wärmepumpe und die Heizkosten einer solchen Hybridheizung beeinflussen. Beides sind Gründe, aus denen eine einheitliche Antwort hier nicht möglich ist. Wenn die Voraussetzungen günstig sind, Hausbesitzer Fördermittel bekommen und Anlagen optimal planen lassen, ist die Wirtschaftlichkeit der Technik möglich. Die hohen Mehrkosten rentieren sich dabei und sorgen in 15 bis 20 Jahren für spürbare Einsparungen. Eine individuelle Beratung durch einen Energieberater oder einen Solarexperten vor Ort zeigt, ob sich die Gas-Hybridheizung mit Photovoltaik lohnt oder nicht.

FAQ: Häufige Fragen und Antworten

Was ist eine Hybridheizung und wie funktioniert die Technik?

Eine Hybridheizung kombiniert mehrere Energieträger in einer Anlage. Sie setzt beispielsweise auf Gasbrennwert, Wärmepumpe und Photovoltaik, um die Vorteile der einzelnen Technologien zu verbinden. Abhängig davon, welche Komponenten dabei zusammenspielen, kann ein gemeinsamer Energiespeicher erforderlich sein. Letzterer gleicht schwankende Angebote regenerativer Energien an den Bedarf an, um eine zuverlässige Versorgung gewährleisten zu können. In puncto Effizienz und Sicherheit kommt es außerdem auf eine intelligente Regelung an. Diese passt den Energiemix ständig an die aktuellen Bedingungen an, um niedrige Kosten zu ermöglichen.

Wann kommt eine Gas-Hybridheizung mit Photovoltaik zum Einsatz?

Interessant ist die Technik vor allem in Altbauten, die aufgrund höherer Vorlauftemperaturen nicht für den monovalenten Betrieb von Wärmepumpen geeignet sind. Die Gasbrennwertheizung sorgt hier immer für ausreichend Wärme. Außerdem ersetzt sie die Wärmepumpe im Winter, um einen drastischen Anstieg der Strom- bzw. Heizkosten zu verhindern.

Lohnt sich die direkte Kombination von Gasheizung und Photovoltaik?

Photovoltaikanlagen haben einen vergleichsweise geringen Wirkungsgrad und machen nur einen kleinen Teil der aufgefangenen solaren Strahlung zum Heizen nutzbar. Dem gegenüber stehen hohe Anschaffungskosten für PV-Module, Stromspeicher und Zubehör. Ohne zusätzliche Wärmepumpe lohnt sich daher eher die Kombination von Gas und Solarthermie. Geht es um die Weiternutzung ausgeförderter Photovoltaikanlagen, stellt sich das etwas anders dar. Hier ist die PV mit Heizstab eine gute Möglichkeit, die Eigenverbrauchsrate zu steigern und weniger bis gar keinen Strom mehr in das öffentliche Netz einzuspeisen.

Wie viel kostet eine Hybridheizung mit Gas, Wärmepumpe und Solar?

Die Kosten hängen sehr stark von der Anlagenkonfiguration ab. Wer Gasbrennwerttherme, Brauchwasserwärmepumpe und PV kombiniert, muss mit Kosten von 12.000 bis 19.000 Euro rechnen. Handelt es sich um die Kombination aus Gasbrennwert, Heizungswärmepumpe und Photovoltaikanlage, sind Kosten von mehr als 30.000 Euro möglich. Ob sich die Mehrausgaben lohnen, zeigt eine individuelle Berechnung. Unter günstigen Voraussetzungen sind in aller Regel niedrige Amortisationszeiten möglich.

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