PV-Deckung der Wärmepumpe im Warmwasserfenster

Diese Seite zeigt, wie gut die Warmwasserbereitung mit der Wärmepumpe im Zeitfenster von 13:00 bis 15:00 Uhr durch Photovoltaik und Batteriespeicher abgedeckt wurde. Das Zeitfenster ist besonders interessant, weil eine höhere Umgebungstemperatur den COP der Wärmepumpe verbessert und gleichzeitig häufig hohe Solarerträge vorliegen.

Für jeden Tag wird der Deckungsgrad der Wärmepumpe in diesem Zeitraum berechnet: (PV + Batterie) / Gesamtverbrauch der Wärmepumpe. Tage ohne Wärmepumpenverbrauch in diesem Fenster werden nicht berücksichtigt.

Warum das Warmwasserfenster zwischen 13 und 15 Uhr liegt

Die Warmwasserbereitung meiner Wärmepumpe erfolgt bewusst in einem festen Zeitfenster am frühen Nachmittag. Dahinter steht eine einfache Überlegung: Zu dieser Tageszeit treten zwei günstige Bedingungen gleichzeitig auf.
• Die Photovoltaikanlage erreicht typischerweise ihre höchste Leistung.
• Gleichzeitig liegt die Außentemperatur meist nahe am Tagesmaximum, wodurch die Wärmepumpe effizienter arbeitet.
Der Warmwasserspeicher wirkt dabei wie eine kleine thermische Batterie. Die Wärme kann bis zum nächsten Tag gespeichert werden, ohne dass der Komfort im Haushalt beeinträchtigt wird. Dadurch lässt sich der Stromverbrauch gezielt in eine Zeit mit hoher lokaler Stromerzeugung verschieben.
Dieses Prinzip wird in der Energiewirtschaft als Lastverschiebung (Load Shifting) bezeichnet: flexible Verbraucher werden zeitlich so gesteuert, dass sie möglichst dann laufen, wenn viel erneuerbarer Strom verfügbar ist.

Die folgenden Auswertungen zeigen, wie gut diese einfache Strategie im realen Betrieb funktioniert.

Monatliche Verteilung der PV-Deckung

Dargestellt sind pro Monat Minimum, p10, Median, p90 und Maximum des täglichen Deckungsgrads im Warmwasserfenster. Der Median zeigt den typischen Tageswert, p10 und p90 die Spannweite zwischen eher schlechten und sehr guten Tagen.

p10 bis p90 Median min bis max

Monatliche Kennzahlen

Die Tabelle ergänzt die Grafik um die Anzahl der berücksichtigten Tage und den medianen Stromverbrauch der Wärmepumpe im Zeitfenster 13:00 bis 15:00 Uhr.

Monat	Tage	min	p10	Median	p90	max	Median WP-Strom 13–15 Uhr
Dez 25	31	0 %	2 %	46 %	100 %	100 %	3.34 kWh
Jan 26	31	0 %	2 %	80 %	100 %	100 %	3.80 kWh
Feb 26	28	0 %	9 %	47 %	100 %	100 %	3.03 kWh
Mär 26	31	18 %	71 %	100 %	100 %	100 %	2.21 kWh
Apr 26	11	64 %	99 %	100 %	100 %	100 %	1.82 kWh

Interpretation

Die Kennzahl zeigt nicht nur den durchschnittlichen PV-Anteil, sondern wie gut die zeitliche Kopplung von Wärmepumpe und Solarerzeugung im Alltag tatsächlich funktioniert. Im Winter ist die Deckung meist gering und stark wetterabhängig. In den Übergangsmonaten steigt sie deutlich an. Im Sommer wird die Warmwasserbereitung in diesem Zeitraum häufig weitgehend oder vollständig aus lokaler Erzeugung gedeckt.
Die Daten zeigen, dass die zeitliche Verlagerung der Warmwasserbereitung in das Mittagsfenster im Realbetrieb sehr wirksam ist. Bereits im Winterhalbjahr wird an vielen Tagen ein hoher lokaler Deckungsgrad erreicht.

Datenquelle: Eigene Stromverbrauchsmessung der Wärmepumpe mit Shelly Pro 3EM.
Hinweis: PV/Batterie umfasst sowohl direkten PV-Verbrauch als auch Entladung aus dem Batteriespeicher.
Wärmepumpe: Viessmann Vitocal 250-A
PV-Anlage: 10,12 kWp
Batteriespeicher: Tesla Powerwall 3 mit 13,5 kWh Kapazität

PV-Deckung der Wärmepumpe im Warmwasserfenster