Kaskadenschaltung: Solar und Wärmepumpe kombinieren – Alle Infos

Kaskadenschaltung: Effiziente Kombination von Solarstrom und Wärmepumpe

Die Kaskadenschaltung bietet eine intelligente Lösung, um den Eigenverbrauch von Solarstrom (PV) in Kombination mit einer Wärmepumpe zu maximieren und gleichzeitig von günstigeren Wärmestromtarifen zu profitieren. In diesem Ratgeber erklären wir detailliert, was eine Kaskadenschaltung ist, wie sie funktioniert und welche Vorteile sie bietet. Ziel ist es, die technischen Aspekte verständlich zu machen und die wirtschaftlichen Vorteile für Hausbesitzer hervorzuheben.

Das Wichtigste zusammengefasst

Optimale Nutzung von Solarstrom

Die Kaskadenschaltung maximiert den Eigenverbrauch von Solarstrom, indem überschüssiger Strom für die Wärmepumpe genutzt wird.

Günstigere Wärmestromtarife

Durch separate Messung des Wärmepumpenstroms profitieren Hausbesitzer von deutlich günstigeren Wärmestromtarifen.

Erhöhung der Autarkie

Mit der Kaskadenschaltung wird die Unabhängigkeit von externen Stromversorgern erhöht und langfristig Energiekosten gesenkt.

Wirtschaftlichkeit und Fördermöglichkeiten

Eine detaillierte Kosten-Nutzen-Analyse und diverse Förderprogramme unterstützen die Installation und Nutzung der Kaskadenschaltung.

Inhaltsverzeichnis

Was ist eine Kaskadenschaltung?

Eine Kaskadenschaltung ist ein Messkonzept, bei dem mehrere Stromzähler hintereinander geschaltet werden (in einer Kaskade). Dies ermöglicht die getrennte Messung des Stromverbrauchs für den Haushalt und die Wärmepumpe sowie die Einspeisung von Solarstrom der PV-Anlage ins Netz. Durch diese Schaltung ist es möglich, den Bezug der Wärmepumpe separat zu messen, was eine Voraussetzung für den Abschluss eines Wärmepumpenstromtarifs ist.

Funktionsweise der Kaskadenschaltung

  • Zähler 1 (Z1): Dieser Zähler misst den Gesamtverbrauch des Haushalts inklusive der Wärmepumpe sowie den eingespeisten PV-Strom.
  • Zähler 2 (Z2): Dieser Zähler ist speziell für die Wärmepumpe zuständig und misst den für die Heizung benötigten Strom.

Der Unterschied zwischen den beiden Zählern ergibt den Stromverbrauch des Haushalts, der nicht für die Wärmepumpe verwendet wird.

Vorteile der Kaskadenschaltung

Die Kaskadenschaltung bietet zahlreiche Vorteile für PV-Anlage und Wärmepumpen, die besonders für technisch versierte und wirtschaftlich denkende Personen interessant sind:

Günstigere Wärmestromtarife

Der wohl wichtigste Grund: Wärmepumpen können über spezielle, günstigere Wärmestromtarife betrieben werden. Diese Tarife sind in der Regel deutlich günstiger als normale Haushaltsstromtarife, da Wärmepumpen als steuerbare Verbrauchseinrichtungen nach §14a EnWG (Energiewirtschaftsgesetz) gelten. Die Kaskadenschaltung ermöglicht es, von diesen Tarifen zu profitieren, indem der Wärmepumpenstrom separat gemessen wird.

Optimale Nutzung von Solarstrom

Durch die Kaskadenschaltung wird der Solarstrom zunächst für den Haushalt und die Wärmepumpe genutzt. Überschüssiger Solarstrom, der im Haushalt gerade nicht benötigt wird, kann automatisch für den Betrieb der Wärmepumpe verwendet werden. Dies erhöht die Effizienz und reduziert die Stromkosten.

Erhöhung der Autarkie

Hausbesitzer, die eine Kaskadenschaltung nutzen, sind weniger abhängig von externen Stromversorgern. Durch die Nutzung des selbst erzeugten Solarstroms und den günstigen Wärmestromtarif erhöhen sie ihre Energieunabhängigkeit und können langfristig Energiekosten sparen.

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Wirtschaftlichkeit: Kaskadenschaltung Ja oder Nein?

Ob sich eine Kaskadenschaltung lohnt, hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter der Wärmebedarf des Hauses, die Heizgewohnheiten und der Ertrag der PV-Anlage. Eine detaillierte Berechnung der jährlichen Einsparungen im Vergleich zu den Kosten für die zusätzliche Messeinrichtung ist unerlässlich.

Beispielrechnung

Angenommen, eine Wärmepumpe hat einen Jahresstrombedarf von 3.000 kWh. Wenn die PV-Anlage 2.000 kWh davon deckt, bleibt ein Restbedarf von 1.000 kWh. Bei einem normalen Stromtarif von 25 Cent pro kWh und einem Wärmestromtarif von 14 Cent pro kWh ergibt sich eine Einsparung von 9 Cent pro kWh. Das ergibt bei 1.000 kWh eine jährliche Einsparung von 90,00 Euro.

Einbau und erforderliche Komponenten

Für die Umsetzung der Kaskadenschaltung benötigen Sie neben einem zusätzlichen Zähler auch einen Zweirichtungszähler. Der Einbau sollte von einem qualifizierten Elektroinstallateur durchgeführt werden. Die Anmeldung der Zähler beim Netzbetreiber ist ebenfalls notwendig. Die Kosten für die Installation können je nach Aufwand und Region unterschiedlich ausfallen.

Technische Anforderungen und Umsetzung

Um eine Kaskadenschaltung erfolgreich umzusetzen, sind einige technische Voraussetzungen zu beachten. Zunächst muss der bestehende Zählerschrank eventuell angepasst oder erweitert werden, um Platz für die zusätzlichen Zähler zu schaffen. Zudem müssen die Zähler korrekt konfiguriert und miteinander verbunden werden, um die gewünschte Messgenauigkeit zu gewährleisten.

Kaskadenschaltung Schaltplan mit Wärmepumpe und PV-Anlage

Der Schaltplan einer Kaskadenschaltung mit Wärmepumpe und PV-Anlage zeigt die komplexe Vernetzung der verschiedenen Komponenten. Im Zentrum steht der Hauptzähler (Z1), der den Gesamtstromfluss misst. Direkt dahinter ist der zweite Zähler (Z2) für die Wärmepumpe geschaltet. Die PV-Anlage speist ihren Strom vor Z1 ein, sodass dieser sowohl für den Haushalt als auch für die Wärmepumpe genutzt werden kann. Überschüssiger Strom fließt ins Netz zurück. Der Schaltplan wurde gut visuell durch die Stadtwerke Bayreuth wie folgt dargestellt:

Ablauf der Installation

  • Vorbereitung: Kontaktaufnahme mit dem Energieversorger und einem zertifizierten Elektroinstallateur zur Planung und Vorbereitung der Installation.
  • Einbau: Installation der erforderlichen Zähler und Anpassung des Zählerschranks durch den Elektroinstallateur.
  • Konfiguration: Einrichtung und Konfiguration der Zähler, um die getrennte Messung des Haushalts- und Wärmepumpenstroms zu ermöglichen.
  • Inbetriebnahme: Prüfung und Freigabe der Anlage durch den Netzbetreiber sowie Anmeldung der Zähler beim Energieversorger.

Wirtschaftliche Betrachtung und Fördermöglichkeiten

Neben den direkten Einsparungen durch die Nutzung der Kaskadenschaltung gibt es auch verschiedene Förderprogramme, die die Installation unterstützen können. Hierzu zählen beispielsweise Förderungen für energieeffiziente Maßnahmen oder spezielle Zuschüsse für die Integration von erneuerbaren Energien.

Förderprogramme und Zuschüsse

  • KfW-Förderung : Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) bietet verschiedene Programme zur Förderung von energieeffizienten Sanierungen und Neubauten an. Hierzu zählt auch die Unterstützung für den Einbau von Photovoltaikanlagen und Wärmepumpen.
  • BAFA-Förderung: Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) fördert ebenfalls die Installation von Wärmepumpen und die Nutzung erneuerbarer Energien durch Zuschüsse und Förderprogramme.
  • Regionale Förderungen: Je nach Bundesland und Region können zusätzliche Förderprogramme verfügbar sein, die die Installation von Photovoltaikanlagen und Wärmepumpen unterstützen.

Zusammenfassung: Ist eine Kaskadenschaltung für Wärmepumpen mit Photovoltaik sinnvoll?

Die Kaskadenschaltung ist eine effiziente Lösung, um den Eigenverbrauch von Solarstrom zu maximieren und gleichzeitig Heizkosten durch günstigere Wärmestromtarife zu senken. Besonders für technisch versierte und wirtschaftlich denkende Hausbesitzer bietet diese Lösung eine Möglichkeit, die Energiekosten zu reduzieren und die Unabhängigkeit von externen Stromversorgern zu erhöhen. Eine gründliche Analyse der individuellen Gegebenheiten und eine detaillierte Kosten-Nutzen-Rechnung sind jedoch unerlässlich, um die wirtschaftliche Rentabilität sicherzustellen. Mit der richtigen Planung und Umsetzung kann die Kaskadenschaltung einen erheblichen Beitrag zur Energieeffizienz und zur Reduzierung der Energiekosten leisten.

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FAQ zur Kaskadenschaltung: Effiziente Kombination von Solarstrom und Wärmepumpe

Eine Kaskadenschaltung ist ein Messkonzept, bei dem mehrere Stromzähler hintereinander geschaltet werden. Dies ermöglicht die getrennte Messung des Stromverbrauchs für den Haushalt und die Wärmepumpe sowie die Einspeisung von Solarstrom ins Netz.

Die Kaskadenschaltung maximiert den Eigenverbrauch von Solarstrom und ermöglicht gleichzeitig die Nutzung günstigerer Wärmestromtarife. Dies führt zu einer Erhöhung der Energieeffizienz und einer Reduzierung der Stromkosten.

Die Kaskadenschaltung arbeitet mit zwei Zählern: Zähler 1 misst den Gesamtverbrauch des Haushalts inklusive Wärmepumpe und den eingespeisten PV-Strom. Zähler 2 misst den spezifischen Stromverbrauch der Wärmepumpe. Die Differenz zwischen den Zählern ergibt den reinen Haushaltsstromverbrauch.

  • Optimale Nutzung von Solarstrom
  • Günstigere Wärmestromtarife
  • Erhöhung der Energieunabhängigkeit
  • Reduzierung der Stromkosten

  • Installation eines zusätzlichen Stromzählers
  • Anpassung des Zählerschranks
  • Konfiguration und Vernetzung der Zähler

Die Kosten umfassen die Installation der Zähler (ca. 150 bis 300 Euro) und die jährliche Miete für den zusätzlichen Zähler (ca. 90 bis 120 Euro).

Ob sich die Kaskadenschaltung lohnt, hängt von Faktoren wie dem Wärmebedarf des Hauses, den Heizgewohnheiten und dem Ertrag der PV-Anlage ab. Eine detaillierte Kosten-Nutzen-Analyse ist empfehlenswert.

  • KfW-Förderung für energieeffiziente Sanierungen
  • BAFA-Förderung für erneuerbare Energien
  • Regionale Förderprogramme

  1. Kontaktaufnahme mit dem Energieversorger und einem zertifizierten Elektroinstallateur
  2. Installation der erforderlichen Zähler und Anpassung des Zählerschranks
  3. Einrichtung und Konfiguration der Zähler
  4. Prüfung und Freigabe der Anlage durch den Netzbetreiber

Die Installation sollte von einem qualifizierten Elektroinstallateur durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass alle technischen Anforderungen erfüllt sind.

  • Höhere Anfangsinvestitionen für Installation und Zähler
  • Erhöhte Komplexität der Installation und Wartung

Durch die Gegenüberstellung der jährlichen Einsparungen durch den Eigenverbrauch von Solarstrom und die Nutzung günstiger Wärmestromtarife mit den Kosten für Installation und Zählermiete.

  • Ein Zweirichtungszähler für den Gesamtverbrauch und den eingespeisten PV-Strom
  • Ein zusätzlicher Zähler für den spezifischen Verbrauch der Wärmepumpe


Ja, eine nachträgliche Installation ist möglich, erfordert jedoch möglicherweise Anpassungen am bestehenden Zählerschrank und zusätzliche Installationskosten.

Durch die optimale Nutzung von Solarstrom und die Nutzung günstigerer Wärmestromtarife können die Energiekosten erheblich gesenkt werden.

Ein Wärmestromtarif ist in der Regel deutlich günstiger als ein normaler Stromtarif, da er speziell für steuerbare Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpen angeboten wird.

Eine Beratung durch einen Energieberater oder einen qualifizierten Elektroinstallateur sowie eine detaillierte Kosten-Nutzen-Analyse können helfen, die Wirtschaftlichkeit zu beurteilen.

Ja, viele Hausbesitzer berichten von erheblichen Einsparungen und einer erhöhten Unabhängigkeit von externen Stromversorgern durch die Nutzung der Kaskadenschaltung.

Weitere Informationen erhalten Sie bei Ihrem Energieversorger, einem qualifizierten Elektroinstallateur oder durch eine ausführliche Online-Recherche.

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