Wärmepumpe und Photovoltaik-Anlage – 1 Jahr danach

Im folgenden Text möchte ich meine Analyse zu Verbrauch und Investitionskosten einer Wärmepumpe teilen.

• Haus Baujahr 1995 ohne Außenisolierung mit originalen Fenstern (Doppelverglasung)
• Ausrichtung der Hausfront nach Norden, Dachseiten nach Westen und Osten
• Zentralheizung mit erstem Gaskessel und Kachelofen im ersten Stockwerk

Mitte März 2021 wurde eine Photovoltaikanlage mit 9,94 kWp und einem Batteriespeicher von 6,5 kWh eingebaut. Die Investitionskosten beliefen sich damals auf rund 24.000 €. Die Anlage erzeugt pro Jahr zwischen 7,7 und 9,7 MWh Energie (7.770 bis 9.700 kWh pro Jahr), abhängig von der Witterung, was circa dem 2- bis 2,5-fachen Jahresverbrauch aller Wohnungen im Haus entspricht. Eine Förderung für die Photovoltaikanlage – zusätzlich zur Einspeisevergütung von 8,8 ct/kWh eingespeisten Stroms – war nicht möglich. Da es sich um ein Vermietobjekt handelt, wurde die Anlage in der Steuererklärung angegeben und entsprechend berücksichtigt. Dieser Effekt ist jedoch abhängig von den Mieteinnahmen im Jahr der Installation und daher nicht pauschal zu schätzen. Die Finanzierung der Photovoltaikanlage erfolgte durch ein Darlehen mit 1 % p.a. Effektivzins.

Somit ergibt sich folgende Investitionsrechnung:

• 24.000 € Investitionskosten zu 1 % p.a. = 240 €/a = 20 €/Monat Kreditzinsen
• Stromverbrauch pro Jahr zwischen 3.500 und 3.800 kWh bei einem Autarkiegrad von ~70 % in den ersten beiden vollständigen Jahren und einem Strompreis von 25 ct/kWh
• Reststrom wird zu den oben genannten 8,8 ct/kWh eingespeist

Die Photovoltaikanlage soll sich zuerst selbst refinanzieren und anschließend, falls möglich, eine Rendite liefern.

Der monatliche Cashflow ist also

Ersparnis Stromeinkauf + Einspeisevergütung – Kapitalkosten = 51,04 € + 40 € – 20 € = 71,04 €/Monat bzw. 852,48 €/Jahr

24.000 € / 852,48 €/Jahr = 28,1 Jahre für die Vollamortisation, was in etwa der Lebensdauer der Photovoltaikmodule entspricht. Der Wechselrichter und die Batterie wären bereits vorher auszutauschen.

Angenommen, der Steuervorteil wäre 4.000 €, dann würde sich die Vollamortisation bereits nach 23,4 Jahren einstellen usw. Insgesamt also eher nur ein mäßiges Investment, abgesehen natürlich von den Umweltvorteilen

Wie bei jeder Immobilie werden routinemäßig Erneuerungen und Instandhaltungen fällig. Hier waren ebenfalls einige der Fenster aufgrund von Alterungserscheinungen zu ersetzen. Der energetische Effekt hierfür lässt sich nur schwer berechnen, da er von zu vielen Faktoren abhängt. Außerdem sind Instandhaltungen bei Fenstern auch ohne das Ziel von Energieeinsparungen notwendig. Ich führe sie hier aber dennoch zusätzlich als Information auf, um die Resultate besser einschätzen zu können. Hierzu jedoch später mehr.

Im Juli 2024 wurde zusätzlich die bestehende Gasheizung nach beinahe 30 Jahren durch eine Wärmepumpe ersetzt. Zusätzlich wurden noch zwei Heizkörper durch größere Modelle ersetzt, während in den anderen Räumen die bestehenden Heizkörper untereinander getauscht wurden, sodass in jedem Raum danach ein größerer Heizkörper als zuvor installiert war. Auch ein hydraulischer Abgleich wurde durchgeführt. Die Förderung der Heizungserneuerung erfolgte im Rahmen des berühmten GEG (Gebäudeenergiegesetz). Um Kosten zu sparen, wurde auf den Einbau eines getrennten Wärmepumpenzählers verzichtet, wohlwissend, dass hiermit die Nutzung eines Wärmepumpenstromtarifs nicht mehr möglich ist. Eine kurze Recherche hat jedoch ergeben, dass die Ersparnis durch einen niedrigeren Tarif im Vergleich zu den Kosten für einen zweiten Zähler bzw. den Austausch des Zählerschranks in keinem wirtschaftlichen Verhältnis steht. Im Gegenzug verzichte ich nun im Folgenden auch darauf, kleinere Effekte wie entfallene Schornsteinfegerkosten und Ähnliches zu berücksichtigen.

Die Investitionsrechnung für die Heizung lautet:

Bei einer Förderung von 30 % (Grundförderung) plus 5 % Bonusförderung bedeutet dies eine Förderung von 17.325 € und somit Kosten von

49.500 € – 17.325 € = 32.175 €

Die Berechnung der Amortisationskosten ist hier nun etwas komplexer, da im Stromverbrauch nicht mehr zwischen dem normalen Hausstrom und dem Strom für die Wärmepumpe getrennt werden kann. Daher wende ich eine gesamtheitliche Ansicht an und vergleiche die neuen Stromkosten mit den bisherigen Stromkosten plus den Energiekosten für die Gasheizung.

Die Finanzierung der Heizung erfolgte erneut über ein Bankdarlehen, dieses Mal mit 3,79 % eff. Zins p.a.

32.175 € Investitionskosten zu 3,79 % p.a. = 1.219 €/a = 101,58 €/Monat Kreditzinsen

Die letzte Jahresabrechnung des Energieversorgers verteile ich prozentual auf die Monate, abhängig vom normierten Gasverbrauch, der für Wohnraumheizungen üblich ist. Gesamte Jahresabrechnung: 3.456,00 €

Gesamte Jahresabrechnung: 1.764,00 €

Wie zu sehen ist, sinkt die Verteilung des Stromverbrauchs im Sommer nicht so stark wie die Verteilung des Gasverbrauchs.

Da die Wärmepumpe ab August/September 2024 erst messbare Auswirkungen auf den Stromverbrauch bzw. die Einspeisung von Reststrom hat, habe ich das Jahr auf einen Zeitraum von September bis September des Folgejahres aufgeteilt. Die folgenden Tabellen sind also als Vergleich des September 2023 mit September 2024 usw. zu lesen.

Jetzt kommt der lustige Teil Die Werte für August sind noch unvollständig, da es sich aber um einen Sommermonat handelt, kann man alternativ auch die Werte von Juli 2025 verwenden. Auf jeden Fall werden die Verbrauchsdaten die Jahresverbrauchsmengen nicht signifikant beeinflussen.

Wie man sieht, ist die Erzeugung im Zeitraum September 2023 bis 2024 nicht groß anders als im folgenden Betrachtungszeitraum September 2024 bis August 2025.

Jedoch ist – natürlich – der Stromverbrauch nach Einbau einer Wärmepumpenheizung besonders in den Wintermonaten angestiegen. Welche Auswirkungen das auf die gesamten Energiekosten hat, kommt ganz am Ende.

Der Verbrauch des selbst erzeugten PV-Stroms hat ebenfalls zugenommen. Der Mehrverbrauch wird also nicht eins zu eins auf die Stromrechnung aufgeschlagen, sondern durch eine entsprechend geringere Einspeisevergütung als Kosten verursacht.

Hier der entsprechende Effekt auf der Stromrechnung beim Energieversorger. Der Stromverbrauch konzentriert sich nun deutlich stärker in den Wintermonaten, was auch plausibel ist – die Heizung stellt ja nun auch den größten Verbraucher im gesamten Haus dar. Der Vergleich mit dem Vorjahr macht hier wenig Sinn, daher stelle ich nur den aktuellen Betrachtungszeitraum dar.

Wenn man nun die Tabellenwerte für den Zukauf Strom mit dem gültigen Strompreis multipliziert, erhält man die monatlichen Stromkosten. Natürlich werden diese bei normalen Stromtarifen gleichmäßig auf die einzelnen Monatsabschläge verteilt.

Und beim Netzbetreiber für die Einspeisevergütung sieht man die gespiegelte Veränderung der Bezugsmengen. Man sieht, in den Wintermonaten wird so gut wie jede produzierte kWh nun selbst verbraucht. Genauso soll es auch sein.

Wie oben bereits erwähnt, ist eine Aufteilung des Stromverbrauchs in Heizstrom und Haushaltsstrom nicht mehr möglich. Das ist jedoch nicht weiter tragisch, da am Ende ohnehin alle Rechnungen bezahlt werden müssen. Wenn man nun also für den Zeitraum 2023/24 die Gasabrechnung in den jeweiligen Monaten hinzuaddiert und den selbstgenutzten Strom mit seinen Opportunitätskosten in Höhe der entgangenen Einspeisevergütung addiert, erhält man folgende Übersicht.

Aggregiert auf das nahezu komplette Jahr sieht man eine Reduktion der Energiekosten um rund 3.000 €/Jahr. Dies muss man nun gegen die oben genannten Investitionskosten verrechnen, welche 32.175 € betragen. Der Fairness halber muss natürlich noch die Investition in die Photovoltaikanlage hinzuaddiert werden, da ohne diese die Berechnung anders aussehen würde.

Diese 52.175 € nun durch die Ersparnis von 3.000 €/Jahr dividiert ergibt 17,4 Jahre direkte Amortisationsdauer. Bevor man nun die ganze Angelegenheit komplett als Fehlentscheidung verbucht, bitte auch das Fazit unten lesen. Es handelt sich hierbei lediglich um einen Trugschluss, den ich gleich unten klären werde.

Gas 28.000,00 kWh/Jahr mit 0,20088 kg CO2/kWh = 5.624,64 kg CO2

Strom

mit 0,32 kg CO2/kWh Strom inkl. 0,05 kg CO2/kWh für die Herstellung/Montage der Photovoltaikanlage.

Die gesamte CO2-Bilanz lautet daher wie folgt

Es werden demnach rund 5,5 t CO2 pro Jahr eingespart, was in etwa den kompletten CO2-Emissionen eines Mitteleuropäers entspricht.

Wie anhand der oben genannten Daten zu sehen ist, verringert die Wärmepumpe zusammen mit der Photovoltaikanlage und einer teilweisen Sanierung der Fenster durchaus die monatlichen Kosten für Strom und Heizung. Welchen Anteil besonders der Austausch der Fenster in der Gesamtrechnung hat, ist nicht genau festzustellen. Jedoch sei erwähnt, dass der Großteil der Maßnahmen für die Fenster zeitlich so weit vor dem Austausch der Heizung liegt, dass der Referenzverbrauch für Erdgas bereits die Auswirkungen der verbesserten Isolierung beinhaltet. Es ist also nicht so, dass Fenster und Wärmepumpe direkt miteinander gemacht wurden und ich hier eine Gasheizung mit alten Fenstern und eine Wärmepumpe mit neuen Fenstern vergleiche, was die Resultate tatsächlich deutlich verfälschen würde.

Die ausschließliche Betrachtung der direkten Amortisationsdauer der Wärmepumpe alleine führt zu einem Trugschluss, und zwar aus mehreren Gründen:

• Ignorieren der Kosten der Alternative – bei der vorhandenen Heizung wäre in naher Zukunft eine Ersatzinvestition notwendig gewesen. Diese kann natürlich auch in einer neuen Gasheizung liegen. Diese Gasheizung wäre aber nach der direkten Amortisationsrechnung von oben nahezu ohne Energiekostenersparnis und somit in diesem Sinne als Totalverlust (Amortisationsdauer ist unendlich) zu bewerten. Man könnte also die Kosten einer neuen Gasheizung von den Investitionen der Wärmepumpe abziehen und lediglich die „Mehrkosten“ der Wärmepumpe gegen die Kostenersparnis rechnen. Beispielsweise, wenn eine Gasheizung bei der Installation 12.000 € gekostet hätte, wäre die Wärmepumpe nach nicht mehr 17,4, sondern bereits nach 13,4 Jahren vollständig amortisiert.
• In diesem Zusammenhang ist es erstaunlich, dass sich eine Heizung – als Investition, die sonst keinerlei Rendite abwerfen soll – durch geringere Heizkosten dennoch innerhalb ihrer Lebensdauer von 25 Jahren, selbst unter ungünstigen Annahmen, vollumfänglich refinanziert.
• Die Zahlen zu den Energiepreisen sind nur ex-post-Betrachtungen. Weder werden Auswirkungen von CO2-Bepreisungen (steigender Gaspreis), erhöhte Netzentgelte im Gasnetz (steigender Gaspreis) noch der Ausbau von Erneuerbaren (ungewisse Auswirkungen auf den Strompreis) berücksichtigt.
• CO2-Ersparnis … reden wir mal gar nicht drüber
• Immobilienwertsteigerung

Alles in allem kann ich also nur bestätigen, was man in vielen einschlägigen Quellen lesen kann:

• Eine Wärmepumpe benötigt kein vollständig isoliertes Haus.
• Eine Fußbodenheizung verbessert die Effizienz einer Wärmepumpe, ist jedoch keine zwingende Voraussetzung.
• Ein Wirkungsgrad (Verhältnis von kWh Strom zu kWh Heizleistung) von 4 (Stromverbrauch der Wärmepumpe ersetzt den 4-fachen Gasverbrauch) ist realisierbar.

Da dies hier keine wissenschaftliche Arbeit mit einem Review-Prozess ist, kann es durchaus sein, dass sich Rundungsfehler und kleinere Formelfehler eingeschlichen haben. Die Kernaussagen des Fazits sind jedoch für mich, auch nach mehrmaligen Prüfungen, Proberechnungen und vor allem durch das Nebeneinanderlegen der letzten Stromrechnung neben die Rechnungen für Strom und Gas des Vorjahres, plausibel genug, um diesen Text zu verfassen.