Solarstrom für die Wärmepumpe – wann ist eine Kaskadenschaltung sinnvoll?

26.09.2023

 – Finn Rohrbeck

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Eine Wärmepumpe heizt klimafreundlich und effizient. Über spezielle Tarife können Haushalte den zum Heizen benötigten Strom sogar besonders günstig beziehen. Und auch die Kombination mit einer Photovoltaikanlage kann sich lohnen. Aber ganz so einfach ist’s nicht immer: Wer mit günstigen Tarifen sparen will, braucht bestimmte Stromzähler-Konfigurationen. Wir erklären wo die Chancen liegen, worauf Eigenheimbesitzer:innen achten sollten und was es mit der sogenannten Kaskadenschaltung oder -messung auf sich hat.Verglichen mit klassischen Heizungen sind Wärmepumpen echte Highperformer. Aus einer Kilowattstunde Strom machen sie drei, vier oder sogar fünf Kilowattstunden Wärmeenergie. Wenn dieser Strom dann noch mit einer Photovoltaikanlage erzeugt wird, ist‘s richtig nachhaltig. Aber ganz so einfach ist’s freilich nicht. Gerade im Winter reicht der erzeugte Solarstrom selbst mit zusätzlichem Batteriespeicher kaum. Da – oder für die Fälle, in denen eine PV-Anlage nicht möglich ist – kommen vergünstigte Wärmepumpentarife ins Spiel. Diese sind allerdings an bestimmte Bedingungen geknüpft. Aber eins nach dem anderen.

Vergleichsweise simpel ist es, Photovoltaikanlage, Haushalt und Wärmepumpe über einen gemeinsamen Zähler laufen zu lassen und auf einen extra Tarif zu verzichten: Die Anlage auf dem Dach erzeugt Ökostrom, der dann in Haushalt und Wärmepumpe genutzt wird. Erzeugungsüberschüsse gehen ins Netz und werden über die Einspeisevergütung entlohnt.  So ist alles problemlos mit einem einzigen Stromzähler für das gesamte Haus zu schaffen.

Bedingung für Wärmepumpentarif: Zweiter Stromzähler

Anders sieht‘s aus, wenn man von einem vergünstigten Wärmepumpentarif profitieren will. Um einen solchen abschließen zu können, braucht es nämlich einen zweiten unterbrechbaren Stromzähler.  Die Wärmepumpe wird auf diese Weise zu einer sogenannten „steuerbaren Verbrauchseinrichtung“. Das heißt, der Netzbetreiber erhält die Möglichkeit, sie kurzzeitig nicht mehr mit Strom zu versorgen. Das entlastet die Netze und flexibilisiert den Stromverbrauch. Im Gegenzug reduzieren sich für die Eigenheimbesitzer:innen die Netzentgelte und die Konzessionsabgabe.

So ist der Wärmepumpentarif in der Regel merklich günstiger als die gängigen Standardtarife. Die Angst, wegen der Unterbrechbarkeit bald im Kalten zu sitzen, ist unbegründet. Die maximale Unterbrechungsdauer ist gesetzlich begrenzt, sodass jede Wärmepumpe mindestens für 18 Stunden täglich am Netz sein kann. Sie hat also auch im Winter mehr als genug Zeit, die benötigte Wärmeenergie zu erzeugen. (Wer zusätzlich einen Wasserpufferspeicher hat, wird vermutlich kaum etwas von einer Abschaltung merken.)

Mit Kaskadenmessung doppelt sparen

Entscheidet man sich für einen Wärmepumpentarif, gibt es zwei Möglichkeiten, wie der zweite Stromzähler verbaut werden kann:

Bei der ersten Variante sind beide Zähler voneinander getrennt: Der Haushaltszähler misst den vom Haushalt aus dem Netz bezogenen und von der Photovoltaikanlage eingespeisten Strom, der Wärmepumpenzähler zählt den Verbrauch der Wärmepumpe. Diese kann so zwar den günstigen Wärmepumpenstrom beziehen, aber nicht den selbstproduzierten Solarstrom, da die Stromnetze auch physikalisch voneinander getrennt sind.

Wer von eigener Photovoltaik und Wärmepumpentarif profitieren will, entscheidet sich für die zweite Variante: ein Schalten beider Stromzähler in Kaskade.

Messkonzept für eine Kaskadenschaltung bzw. -messung ©Finn Rohrbeck
Der Erste, ein 2-Richtungszähler, erfasst hierbei den gesamten im Haushalt und durch die Wärmepumpe verbrauchten Strom. Auch der von der Photovoltaikanlage eingespeiste Solarstrom wird hier erfasst. Bei Zähler 2 handelt es sich um den Haushaltszähler. Aus der Differenz der beiden Zähler berechnet der Netzbetreiber dann, wie viel Strom die Wärmepumpe zum vergünstigten Tarif aus dem Netz bezieht. Die Verbraucher:innen selbst können die von der Wärmepumpe verbrauchte Menge Strom nicht ermitteln, da die Wärmepumpe selbst keinen eigenen ablesbaren Zähler hat. Der Wärmepumpenzähler ist in dieser Schaltung nur virtuell. Über die Kaskadenschaltung profitieren Hausbesitzer:innen gleichzeitig vom selbst produzierten Solar- und vom günstigen Wärmepumpenstrom.

Messkonzept Nr. 8, Kaskadenmessung oder -schaltung?

Sowohl bei Energieanbietern als auch bei Netzbetreibern gehen die Begrifflichkeiten für bestimmte Stromzählerkonfigurationen manchmal ganz schön durcheinander. Als Laie kann man kaum noch durchsteigen. Hier heißt es, Ruhe bewahren. Gerade Netzbetreiber sprechen im Kundenkontakt oft von Messkonzepten. Davon gibt’s eine ganze Reihe – jede denkbare Konstellation dient einem anderen Zweck. Eine Kaskadenmessung, wie wir sie hier darstellen, läuft oft unter der Bezeichnung Messkonzept Nr. 8. Allerdings nicht immer, da die Netzbetreiber unterschiedlich nummerieren. Deswegen ist es hilfreich, sich die Schlagwörter „steuerbare Verbrauchseinrichtung“ (für die Wärmepumpe) und „Kaskade“ (für das Hintereinanderschalten der Stromzähler) für die Gespräche mit dem Netzbetreiber einzuprägen.

Nachrechnen lohnt sich

Also klare Sache, her mit dem Wärmepumpen-Zähler in Kaskadenschaltung? Nicht ganz. Da sowohl die einmalige Einrichtung als auch der jährliche Betrieb eines zweiten Stromzählers zusätzlich Geld kostet, sollte man vor der Entscheidung schauen, ob sich die Umrüstung lohnt.

Die Nutzung eines Wärmepumpentarifs spart auf jeden Fall Heizkosten. Die Frage ist aber, ob die Einsparungen die Mehrkosten für die jährliche Zählermiete übersteigen. Diese liegt meist zwischen 90 und maximal 120 Euro. Wenn sämtlicher Strom aus dem Netz bezogen wird, rentiert sich die Umrüstung schneller. Bei geringem Wärmebedarf oder auch wenn ein Großteil des Stroms aus der eignen PV-Anlage stammt, kann das anders aussehen.

Ein Rechenbeispiel: Die Wärmepumpe benötigt 4.000 Kilowattstunden pro Jahr. 1.000 davon stammen aus der eigenen Photovoltaikanlage, der Rest wird vergünstigt über einen Wärmepumpen-Tarif gedeckt. Dieser liegt fünf Cent unter dem Preisniveau des regulären Haushaltsstroms. Durch den Spezialtarif spart der Haushalt also 150 Euro. Auch verrechnet mit 100 Euro zusätzlicher Stromzählermiete bleiben noch 50 Euro Ersparnis pro Jahr.

Sollte der Anteil selbstgenutzten PV-Stroms aber höher ausfallen oder der Wärmebedarf insgesamt sinken, kann die Lage eine andere sein. Festzuhalten bleibt, dass sich eine Kaskadenschaltung vor allem lohnt, wenn viel Strom für die Wärmepumpe zugekauft werden muss. Ab einer Menge von 2.000 aus dem Netz bezogenen Kilowattstunden für die Wärmepumpe lohnt es sich, die genauen Kosten auszuloten. Gerade für Gebäude mit hohem Wärmebedarf, wie sanierte Altbauten, kann die Zwei-Zähler-Lösung mit einem vergünstigten Wärmepumpen-Tarif lukrativ sein.

 

Headerbild: (C) unsplash | Benjamin Jopen

  • unterstützt seit Juni 2022 das Presseteam bei naturstrom. Zuvor arbeitete er im Veranstaltungsmanagement der Verbraucherzentrale NRW und beschäftigte sich dort mit den Themen Energie und Energieberatung.

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11 Antworten

  1. Geehrter Herr Rohrbeck,
    danke, dass sie das Thema Kaskade aufgreifen. Vorteilhaft ist, dass bei günstigeren Wärmestromtarifen selbst genutzter Solarstrom sowohl für Haushalt als auch für die Wärmepumpe genutzt werden kann. Virtueller Messpunkt bedeutet, dass der zugekaufte Netzstrom für die Wärmepumpe aus der Differenz der Messwerte von Z1 und Z2 ermittelt wird (Gesamtverbrauch Z1 – Haushaltsverbrauch Z2 = Verbrauch Wärmepumpe).

    Ich sehe aber Ergänzungsbedarf! Bei ihrem Messkonzept kann für selbst genutzten Solarstrom diese Unterteilung für Hausverbrauch und für die Wärmepumpe nicht erfolgen! Wenn der Haushaltszähler ein 1-Richtunszähler ist, kann er den eingespeisten Strom nicht messen! Wer das möchte muss sich für Z1 und Z2 einen Zweirichtungszähler (MME, moderne Messeinheit) einbauen lassen. Dann kann durch Differenzbildung auch der Wärmepumpensolarstrom ermittelt werden.
    Ich lasse gerade meine Eintarif-Zweirichtungszähler (Kaskade) gegen Doppeltarifzähler austauschen. Warum? Im Doppeltarif (HT/NT) ist der Wärmestrom bei NT etwas günstiger. Bei Naturstrom leider nur geringfügig (s.u.).
    Dazu kommt, dass m.W. auch der Strom für die Wallbox über den Wärmestromtarif abgerechnet werden kann! Im Winter werde ich dann dass E-Auto nachts laden. SH-Netz AG hat mir diese Auffassung bestätigt. Also wird das Kabel für die Wallbox umgeklemmt.
    Die beschlossene Strompreisbremse für Wärmestrom (28 ct/kWh) kommt nur zum Tragen, wenn eine eigene Messvorrichtung für Wärmestrom vorhandenen ist UND ein Doppeltarifvertrag abgeschlossen wurde.

    Zur Wirtschaftlichkeit:
    Leider liegen bei Naturstrom die kWh-Preise für Wärmestrom nur 1 ct unter dem e-Mobil-Tarif und 2 ct/kWh unter dem „Normaltarif“! Im Wärmestrom Doppeltarif geht es nochmal bei Niedrigtarif (NT) 3 ct/kWh runter. Das betrifft vermutlich weniger als 20 % des Bedarfs.
    Die einmaligen Kosten des Zählertausches sind aber gedeckt. Besonders wenn die Wärmestrompreisbremse greift und bis April 2024 verlängert wird.
    Die jährliche Zählermiete (Betrieb und Wartung des Zählers) ist m.W. im Stromtarif von Naturstrom schon inbegriffen, es entstehen außer dem Grundpreis für den Wärmestromtarif (10,90 €/monatlich) keine zusätzlichen Kosten für die Messeinheit.

    1. Hallo Herr Gertz,
      vielen Dank für Ihre Ergänzungen, bitte entschuldigen Sie die späte Rückmeldung.
      Für die Darstellung im Blog habe ich mich bewusst für ein Minimalkonzept entschieden. Das von Ihnen beschriebene Konzept mit zwei Zweirichtungszählern hat zweifellos Vorteile, ist allerdings nicht notwendig, um einen Wärmepumpentarif bei naturstrom abzuschließen.
      Danke für Ihren Hinweis zur Preisbremse für Wärmestrom. Da diese – wie Sie richtig darstellen – nur für Kund:innen mit zweitem Zähler und Doppeltarifvertrag gilt und unklar ist, wie lange dies noch gelten wird, haben wir diesen Sonderfall nicht erwähnt.
      Zur Wirtschaftlichkeit:
      Inwieweit Kund:innen von Wärmepumpentarifen profitieren können, liegt immer auch am lokalen Netzbetreiber. Manche bieten schlicht keine Sonderkonditionen mit niedrigeren Netzentgelten für unterbrechbare Verbraucher an. So können sich die Vorteile bundesweit je nach Postleitzahl unterscheiden. Wir empfehlen hier, sich beim örtlichen Betreiber zu informieren. Ihr Beispiel zeigt gut, warum eine Kaskadenschaltung immer genau wirtschaftlich betrachtet gehört. Finanziell ist sie nicht immer die günstigste Entscheidung. Für die Energiewende und die Netzflexibilisierung sind die Tarife allerdings ein wesentliches Werkzeug.
      Danke für Ihre Anmerkungen zur jährlichen Zählermiete, auch diese sind korrekt.
      Viele Grüße
      Finn Rohrbeck

  2. Guten Tag, Herr Rohrbeck,
    ich bin ganz neue in dieser ‚Materie und lese mit großem Interesse Ihren Beitrag. Hierzu habe ich aber jetzt doch eine Frage:
    Derzeit bin ich zwangsweise beim Grundversorgern und zahlte einen irre hohen Preis, 35,48 ct Verbrauchspreis und 9,90 € montatlich Grundpreis.Wenn ich den Anbieter für den Wärmepumpentarif nun wechseln möchte, wie teile ich ihm denn den aktuellen Zählerstand mit?
    Mein Elektriker meint, ich soll ihm den Zählerstand von Z 1 mitteilen. Der aber beinhaltet ja auch den Haushaltsstrom. So muss ich dann doch doppelt bezahlen? Kann dem neuen Anbieter des Wärmepumpentarifs ja schlecht mitteilen, daß ich da noch einen Zähler 2 habe, der den Haushaltsstrom misst und sie mögen halt den Wert “ x “ einfach abziehen. Da wäre doch einer Manipulation Tür und Tore geöffnet?
    Über eine Erhellung würde ich mich freuen.
    Joachim Wolf

    1. Hallo Herr Wolf,
      vielen Dank für Ihre Anfrage.
      Wenn Sie über eine Kaskadenschaltung verfügen, dann empfiehlt es sich grundsätzlich der Übersichtlichkeit halber, beide Zähler über eine Versorger mit Strom zu versorgen. Möglich wäre aber auch, mit dem Wärmepumpen-Strom zu einem anderen Versorger, z.B. zu naturstrom zu wechseln. Dabei ist folgendes zu beachten:
      Es gibt verschiedene Modelle von Kaskadenschaltungen. Im gängigsten Modell würden Sie nun z.B. naturstrom beauftragen, bei dem Wärmepumpenzähler einen Versorgerwechsel einzuleiten. Die Wärmepumpe aber hat keinen reellen Zähler. Sie würden also die Zählernummer von Ihrem Gesamt-Bezugsstromzähler bei naturstrom anmelden und unbedingt dazu sagen bzw. schreiben, dass es sich um eine Kaskadenschaltung handelt und die genannte Zählernummer der Gesamtbezugsstromzähler ist.
      Bei naturstrom würde die Wärmepumpe angemeldet. Nach Anmeldung würden wir auf Ihren Netzbetreiber zugehen und die Zählerzuordnung mit ihm klären. Wir würden Ihnen eine Vertragsbestätigung schicken, in der Ihnen der Termin des Wechsels mitgeteilt würde.
      Zu diesem Termin müssten Sie den Gesamtbezugsstromzähler ablesen und diesen Zählerstand dem Netzbetreiber, nicht uns, mitteilen. Sie würden also dem Netzbetreiber nicht den Zählerstand der Wärmepumpe mitteilen können, da es einen solchen nicht gibt.
      Der Netzbetreiber müsste mittels einer Rechnung (Differenz Verbrauch Gesamtbezugszähler und Verbrauch Haushaltszähler) den Verbrauch der Wärmepumpe ausrechnen und Ihrem bisherigen Versorger mitteilen, damit dieser die Schlussrechnung erstellen kann.
      Wenn hier in Ihrem neuen Vertrag hinterlegt wäre, dass es sich um eine Wärmepumpe innerhalb einer Kaskadenschaltung handelt, würden wir den einmal jährlich übermittelten Verbrauch der Wärmepumpe immer abwarten, damit wir die Jahresrechnung für Ihre Wärmepumpe erstellen könnten.
      Ich hoffe, dass ich Ihnen helfen konnte und würde mich freuen, Sie schon bald bei naturstrom wärmepumpe begrüßen zu dürfen!
      Näheres: https://www.naturstrom.de/privatkunden/oekostrom/naturstrom-waermepumpe

  3. Ich habe eine frisch installierte Solaranlage mit Batterie und Kaskadenschaltung und betreibe eine Wärmepumpe. Jetzt beobachte ich, dass nachts trotz voller Batterie die Wärmepumpe mit Netzstrom betrieben wird. Das kann ja nicht Sinn der Sache sein.
    Frage: Ist das ein generelles Manko der Kaskadenschaltung oder ist die bei mir womöglich nur falsch verdrahtet? Wenn generelles Problem: dann müsste ich jetzt die Kaskadenschaltung zurück bauen lassen oder ist die trotzdem sinnvoll?

    1. Hallo Herr Waszkewitz, meist wird es tatsächlich so eingerichtet, dass der Solarstrom, direkt und über Speicher, sowohl den Haushalt als auch die Wärmepumpe versorgt.
      Denkbar wäre aber auch, dass die Schaltung mit Absicht so gelegt wurde, dass der von der Batterie zur Verfügung gestellte Strom nur im Haushalt verwendet wird, da der Haushaltsstrom in der Regel zu einem höheren Preis aus dem Netz bezogen werden müsste. So könnte man den Bedarf an teurerem Strom mit dem Speicher decken und den günstigeren Wärmepumpenstrom entweder direkt aus der PV-Anlage oder aus dem Netz beziehen.
      Welche Konstellation hier vorliegt bzw. hier am günstigsten für Sie wäre, sollten Sie mit Ihrem Installateur besprechen.

  4. Ich habe beim Einbau einer Wärmepumpe eine Kaskadenschaltung installieren lassen, damit ich zukünftig auch Solarstrom für die Wärmepumpe nutzen kann.
    Mein Verteilnetzbetreiber (LEW Verteilnetz GmbH) hat mir mitgeteilt, dass für den Zähler/Zählpunkt für den Gesamtstrom „kein Lieferantenwechsel“ möglich sei.
    Bedeutet das, dass wir damit an den regionalen Grundversorger LEW gebunden sind und keinen Wärmepumpenstrom von einem anderen Lieferanten wie Naturstrom beziehen können?

    1. Hallo Herr Pruß, danke für Ihre Nachricht. Nach unserer Auffassung hat die Aussage Ihres Verteilnetzbetreibers keinen Bestand: Sie können Ihren Lieferanten durchaus wechseln! Kontaktieren Sie einfach unseren Kundenservice, die Kolleg:innen helfen Ihnen gerne beim Wechsel. Beste Grüße, Caterina Marcucci

  5. Ein sehr informativer Artikel, der die Vorteile und die Komplexität der Kombination von Wärmepumpe und Solarstrom gut beleuchtet. Besonders spannend finde ich den Hinweis auf die Kaskadenschaltung. Oft denkt man, eine Photovoltaikanlage und Wärmepumpe würden einfach Hand in Hand arbeiten, aber es zeigt sich, dass man einige technische Aspekte beachten muss, um wirklich das Maximum aus beiden Systemen herauszuholen. Die Kaskadenschaltung scheint hier eine clevere Lösung zu sein, da man sowohl von günstigem Wärmepumpenstrom als auch vom selbst erzeugten Solarstrom profitieren kann. Der Tipp mit dem Wasserpufferspeicher ist auch sehr hilfreich gerade bei der Sorge um eventuelle Netzabschaltungen! Da das Thema aktuell bei uns zu Hause immer wieder im Gespräch ist, helfen solche Informationen wirklich sehr.

  6. hallo.
    Ganz steige ich da micht durch. Ich habe eine 10kw solaranlage die bisher den hausstrom bedient
    Nach abzug der an den lieferanten
    Kostet mich der strom im jahr ca 500 euro
    Jetzt habe ich eine waermepumpe instaliert. 16 kwein hb
    Haelt nichts davon einen wp strom mit extra zaehler zu verwenden.statt dessen soll nur 1 zaehler benutzt werden obwohl dr wp strom so um die 14 cent billiger waere
    Aber mit dem nachteil der stromabschaltung. Wie loesen?

    1. Hallo Herr oder Frau Dressler,
      pauschal können wir das aus der Ferne nicht beantworten, das hängt stark von den jeweiligen Verbräuchen/Stromkosten und den Messkosten eines zusätzlichen Zählers bei ihrem Netzbetreiber ab. Grundsätzlich haben wir die Lage ja oben beschrieben: Mit einem zweiten Zähler können Sie auf jeden Fall von einem vergünstigten Wärmepumpentarif profitieren, wenn der zweite Zähler in Kaskade geschaltet ist, können Sie sogar zusätzlich zum günstigen Tarif den eigenen Solarstrom auch in der Wärmepumpe nutzen. Dagegen stehen aber eben Einbau- und jährliche Messkosten für diesen zweiten Zähler. Dies müssten Sie einmal ganz konkret für sich durchrechnen.
      Was die Stromabschaltungen angeht, kann ich aber tendenziell Entwarnung geben: Diese dürfen nur in eng begrenztem Rahmen passieren und bedeuten in aller Regel keinerlei Komforteinbußen für das Zuhause. Bei Anlagen, die seit Januar 2024 installiert wurden, geht es zudem nicht mehr um Abschaltungen, sondern nur um eine zeitweise Leistungsdimmung – mehr dazu hier: https://blog.naturstrom.de/energiewende/stromverbrauch-dimmen-fuer-die-energiewende-was-hat-es-mit-%c2%a714a-enwg-auf-sich/
      Viele Grüße
      Sven Kirrmann

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