HEMS & Wärmepumpe: Mit PV heizen & Kosten senken | 2026

Wer eine Wärmepumpe mit Photovoltaik kombiniert, verschenkt ohne ein Home Energy Management System bares Geld. Während Hausbesitzer ohne HEMS nur rund 15% ihres selbst erzeugten Solarstroms für die Heizung nutzen, steigt dieser Anteil mit einem HEMS auf bis zu 40%. Bei einem Einfamilienhaus mit 10 kWp PV-Anlage bedeutet das eine jährliche Mehreinsparung von 750 Euro. Die Investition amortisiert sich dadurch meist innerhalb von ein bis zwei Jahren.

Der Schlüssel liegt in der Kommunikation zwischen HEMS und Wärmepumpe über genormte Schnittstellen. Seit 2023 ist die SG Ready Schnittstelle Fördervoraussetzung für alle Wärmepumpen, wodurch heute über 3.000 Modelle von mehr als 100 Herstellern diese Technologie standardmäßig bieten. Das HEMS erkennt, wann die PV-Anlage Überschuss produziert, und gibt der Wärmepumpe das Signal zum Heizen – lange bevor die Bewohner überhaupt frieren würden. Die thermische Masse des Gebäudes speichert diese Energie mehrere Stunden lang.

Wie HEMS Wärmepumpen einbindet

Die Einbindung funktioniert über standardisierte Schnittstellen. Das HEMS analysiert kontinuierlich die Energieflüsse im Haus – PV-Produktion, Hausverbrauch und verfügbaren Überschuss. Sobald ausreichend Solarstrom vorhanden ist, sendet es ein Signal an die Wärmepumpe, die dann ihre Leistung erhöht und thermische Energie in Pufferspeichern oder der Gebäudemasse speichert. Nach einer Lernphase von zwei bis drei Wochen erreichen HEMS-Algorithmen eine Prognosegenauigkeit von 85-95%.

Wie steuert HEMS meine Wärmepumpe?

Das HEMS steuert deine Wärmepumpe über die SG Ready Schnittstelle, indem es zwei potentialfreie Kontakte schaltet und damit einen von vier Betriebsmodi aktiviert. Die Steuerung erfolgt alle fünf Sekunden durch Messung des verfügbaren PV-Überschusses am Smart Meter – sobald mindestens 500 Watt Überschuss verfügbar sind, sendet das HEMS ein Signal an die Wärmepumpe. Diese erhöht daraufhin ihre Leistung und speichert thermische Energie in Pufferspeichern oder der Gebäudemasse. Die Mindestaktivierung beträgt 30 Minuten, um verschleißintensive Stopp-Start-Zyklen zu vermeiden.

Was bedeutet "SG Ready" bei Wärmepumpen?

SG Ready bedeutet "Smart Grid Ready" und ist ein Label des Bundesverbands Wärmepumpe für Geräte, die sich extern steuern lassen. Der Bundesverband Wärmepumpe führte 2012 gemeinsam mit 17 Herstellern die SG Ready Schnittstelle als Branchenstandard ein. Das System arbeitet mit zwei potentialfreien Kontakten (SG1 und SG2), deren Kombination vier verschiedene Betriebszustände ermöglicht. Die technische Realisierung erfolgt über Relaiskontakte, die eine Steuerspannung zwischen 3V und 250V DC/AC schalten können.

Die Mindestaktivierung pro Signal beträgt 10 Minuten, Herstellerempfehlungen gehen sogar von 30 Minuten Mindestlaufzeit aus. Nach Signalabfall gilt eine ebenfalls zehnminütige Reaktivierungssperre. Diese zeitlichen Vorgaben sind in der Praxis entscheidend für die Konfiguration des HEMS – eine zu aggressive Steuerung schadet der Wärmepumpe mehr, als sie Energie einspart.

Welche Schnittstelle braucht meine Wärmepumpe?

Deine Wärmepumpe braucht mindestens die SG Ready Schnittstelle, die seit 2023 Fördervoraussetzung ist und von über 3.000 Modellen standardmäßig angeboten wird. Alternative Protokolle ermöglichen eine differenziertere Steuerung:

Modbus TCP/RTU hat sich als De-facto-Industriestandard etabliert und erlaubt bidirektionale Kommunikation mit detaillierter Parametersteuerung. Über Holding-Register lassen sich Soll-Vorlauftemperaturen (0-70°C) und Soll-Rücklauftemperaturen (0-65°C) präzise vorgeben. Hersteller wie Stiebel Eltron (ISG plus für 400-600 Euro), NIBE (SMO S40 für 500-800 Euro) und Wolf (ISM8i für 300-500 Euro) bieten entsprechende Erweiterungsmodule an.

EEBUS-Protokoll wurde 2025 als internationaler Standard IEC 63380 normiert und gewinnt durch §14a EnWG an Bedeutung. Es ermöglicht herstellerübergreifende, zertifikatsbasierte Kommunikation über TCP/IP. Vaillant, Viessmann, Bosch und LG bieten bereits native EEBUS-Unterstützung.

0-10V Analogsignale eignen sich für stufenlose Leistungsvorgabe. Diese Schnittstelle findet sich bei Panasonic Aquarea, Bosch LSS TC und Lambda Wärmepumpen. Der Vorteil liegt in der einfachen, robusten Technik; der Nachteil in der fehlenden Statusrückmeldung.

Funktioniert HEMS mit jeder Wärmepumpe?

HEMS funktioniert mit jeder Wärmepumpe, die mindestens SG Ready besitzt – das sind über 3.000 Modelle ab Baujahr 2015. Alle modernen Wärmepumpen bieten seit 2023 SG Ready als Standard, da es Fördervoraussetzung ist. Ältere Wärmepumpen ohne SG Ready lassen sich teilweise nachrüsten: Viessmann Vitocal vor 2015 per EA1-Modul (150-300 Euro), Vaillant-Geräte über VR900/VR921 Modbus-Adapter, Stiebel Eltron über ISG Web Gateway.

PV-Überschuss für Heizung und Warmwasser nutzen

Die Kombination von Wärmepumpe und HEMS mit Photovoltaik erschließt das größte Einsparpotenzial. Das HEMS erkennt PV-Überschuss durch kontinuierliche Messung aller Energieflüsse – typischerweise alle fünf Sekunden am Smart Meter. Die Berechnung folgt der simplen Formel: PV-Produktion minus Hausverbrauch ergibt den verfügbaren Überschuss.

Kann ich mit PV-Überschuss heizen?

Ja, du kannst mit PV-Überschuss heizen und dabei den solaren Anteil am Wärmepumpenstrom von 15% auf bis zu 40% steigern. Das HEMS nutzt PV-Prognosen, um die Wärmepumpe bereits vormittags zu aktivieren, wenn für mittags hohe Solarerträge erwartet werden. Die thermische Trägheit des Gebäudes funktioniert dabei wie ein kostenloser Energiespeicher. Bei Fußbodenheizung mit Zementestrich entspricht die Wärmekapazität etwa 70% des Estrichvolumens in Wasseräquivalent. Ein Einfamilienhaus mit 100 Quadratmetern Fläche und 5 Zentimetern Estrich verfügt damit über eine Speicherkapazität von rund 3.500 Litern Wasseräquivalent.

Eine Anhebung der Vorlauftemperatur um 2-3 Kelvin speichert genug Energie, um die Wärmepumpe während Hochpreisphasen mehrere Stunden pausieren zu lassen. Die optimale Vorlauftemperatur für Fußbodenheizungen liegt bei 30-35°C, was einen COP von etwa 4,0 ermöglicht. Die Fraunhofer-Studie 2024 belegt: Bei kombinierter PV-Prognose-Steuerung steigt die saisonale Leistungszahl von 4,2 auf 6,7, wenn der Batteriespeicher einbezogen wird.

Wann heizt die Wärmepumpe mit HEMS vor?

Die Wärmepumpe heizt mit HEMS bereits 2-3 Stunden vor dem prognostizierten PV-Ertrag vor – typischerweise ab 8:30 Uhr bei erwartetem Sonnenschein ab 11 Uhr. Ein typischer Tagesablauf: Das HEMS erkennt um 9 Uhr morgens anhand der Wetterprognose, dass zwischen 11 und 14 Uhr mit 8 kWp PV-Leistung zu rechnen ist. Es aktiviert die Wärmepumpe bereits um 10 Uhr und hebt die Raumtemperatur von 21°C auf 22,5°C an. Die gespeicherte Energie reicht aus, um die Wärmepumpe von 14 bis 19 Uhr komplett zu pausieren – genau dann, wenn der Strompreis am höchsten ist.

Kann HEMS Warmwasser mit PV bereiten?

Ja, HEMS kann Warmwasser gezielt mit PV-Strom bereiten und dabei die Speichertemperatur zwischen 45°C (Nachtabsenkung) und 58°C (bei PV-Überschuss) variieren. Die Warmwasserbereitung eignet sich besonders gut für PV-Überschussnutzung, da Warmwasserspeicher größere Temperaturhübe verkraften als Heizsysteme. Diese Strategie optimiert den Eigenverbrauch:

1. PV-Überschuss erkennen: HEMS aktiviert bei mindestens 500 Watt verfügbarem Überschuss die Warmwasserbereitung
2. Hauptaufheizung zwischen 11-15 Uhr: Zeitfenster mit typischerweise höchster PV-Produktion nutzen
3. Temperatur bei Überschuss auf 55-58°C anheben: Maximale thermische Speicherung ohne Legionellenrisiko
4. Nachtabsenkung auf 45°C: Reduziert Standby-Verluste um bis zu 30%
5. Legionellenschutz 1× wöchentlich auf 60-65°C: Automatische thermische Desinfektion, idealerweise sonntags mittags bei hohem PV-Ertrag

Nach DVGW W551 sind für den Legionellenschutz 55-60°C am Speicheraustritt erforderlich, wobei Einfamilienhäuser von der strengen 60°C-Dauerpflicht ausgenommen sind. Eine wöchentliche thermische Desinfektion auf 65-70°C ist dennoch empfehlenswert.

Wie nutzt HEMS Pufferspeicher?

HEMS nutzt Pufferspeicher als thermische Batterie, indem es bei PV-Überschuss die Speichertemperatur um 5-10 Kelvin über den normalen Betriebspunkt anhebt. Ein Pufferspeicher mit 500 Litern und einer Temperaturspreizung von 10 Kelvin speichert rechnerisch 5,8 kWh thermische Energie – ausreichend, um eine zweistündige Sperrzeit gemäß §14a EnWG zu überbrücken. Die VDI 4645 empfiehlt als Faustregel 20 Liter je kW Wärmepumpenleistung, bei Anlagen mit PV-Optimierung sind 50 bis 100 Liter je kW sinnvoll.

Das HEMS nutzt die Temperaturschichtung im Pufferspeicher: Kaltes Wasser sammelt sich unten, warmes oben. Bei PV-Überschuss lädt die Wärmepumpe den Speicher von oben nach unten durch. Diese thermische Batterie speichert Energie für 4-8 Stunden – genug, um die teuren Abendstunden zu überbrücken. Ein gut konfiguriertes System erreicht dabei Autarkiegrade von 32-62% bei einem Eigenverbrauchsanteil von 40-83%, wie die Fraunhofer ISE Studie 2024/2025 belegt.

Stromkosteneinsparung mit HEMS

Die Kombination aus Lastmanagement, PV-Eigenverbrauch und dynamischen Tarifen ermöglicht Kostensenkungen, die sich in der Praxis schnell summieren. Die HTW Berlin Stromspeicher-Inspektion 2025 liefert konkrete Zahlen: Ohne HEMS liegt der Eigenverbrauch bei 25-35%, mit HEMS ohne Speicher bei 40-50%, mit HEMS und Batteriespeicher bei 60-77%.

Wie viel Strom spart HEMS bei der Wärmepumpe?

HEMS spart bei der Wärmepumpe zwischen 500 und 1.200 Euro jährlich, abhängig von PV-Größe und Tarifart. Für ein Einfamilienhaus mit 150 Quadratmetern, 15.000 kWh Wärmebedarf und einer Luft-Wasser-Wärmepumpe mit JAZ 3,5 ergibt sich ein jährlicher Wärmepumpen-Strombedarf von 4.286 kWh (15.000 kWh ÷ 3,5). Die 10 kWp PV-Anlage produziert etwa 9.500 kWh pro Jahr.

Ohne HEMS:

• PV-Nutzung für Wärmepumpe: 15% von 4.286 kWh = 643 kWh
• Netzbezug: 3.643 kWh × 0,30 €/kWh = 1.093 €
• Gesamtkosten: 1.093 €/Jahr

Mit HEMS:

• PV-Nutzung für Wärmepumpe: 40% von 4.286 kWh = 1.714 kWh
• Netzbezug: 2.572 kWh × 0,30 €/kWh = 772 €
• Gesamtkosten: 772 €/Jahr

Zusätzliche Ersparnis durch HEMS: 321 €/Jahr

Mit Batteriespeicher steigt die solare Deckung auf 60%, was die Einsparung auf über 750 Euro jährlich erhöht.

Lohnt sich HEMS für Wärmepumpen ohne PV?

Ja, HEMS lohnt sich auch für Wärmepumpen ohne PV durch Nutzung dynamischer Stromtarife mit Einsparungen von 250-400 Euro jährlich. Seit dem 1. Januar 2025 müssen alle deutschen Stromanbieter dynamische Tarife anbieten. Die Preisbildung erfolgt am EPEX Spot Day-Ahead-Markt mit stündlicher Auktion. Das HEMS erkennt automatisch günstige Preisphasen und aktiviert die Wärmepumpe gezielt dann, wenn der Strom wenig kostet – typischerweise nachts zwischen 0 und 6 Uhr bei 15-20 Cent/kWh statt der Abendspitze mit 30-45 Cent/kWh.

Das Jahr 2024 verzeichnete einen Rekord von 457 Stunden mit negativen Strompreisen – ein Anstieg von 52% gegenüber dem Vorjahr. Der tiefste Preis wurde am 11. Mai 2024 mit -25 Cent/kWh erreicht.

Zusätzlich gewährt §14a EnWG einen Netzentgelt-Rabatt von etwa 140 Euro jährlich für steuerbare Verbrauchseinrichtungen. Eine Studie des Fraunhofer IEG belegt Kostensenkungen von bis zu 30,4% durch kombiniertes Energiemanagement mit dynamischem Tarif.

Vorausschauendes Heizen

Die Wetterprognose spielt beim vorausschauenden Heizen eine zentrale Rolle. Das HEMS bezieht stündlich aktualisierte Wetterdaten und berechnet daraus die zu erwartende PV-Produktion. Professor Bolin von der Hochschule Offenburg belegt, dass wettergesteuerte Heizungen selbst bei modernen Solarhäusern bis zu 38% Heizenergie einsparen können.

Die thermische Trägheit unterscheidet sich je nach Heizsystem erheblich. Fußbodenheizungen benötigen 2-3 Stunden Vorlauf, bis sich die Raumtemperatur merklich ändert. Radiatoren reagieren binnen 30-60 Minuten. Das HEMS berücksichtigt diese Verzögerungen in seiner Steuerung: Bei prognostiziertem PV-Überschuss ab 11 Uhr startet die Vorheizphase bereits um 8:30 Uhr für Fußbodenheizung, um 10:00 Uhr für Radiatoren.

Die Gebäudedämmung beeinflusst, wie lange thermische Energie gespeichert bleibt. Ein Passivhaus mit 0,15 W/(m²K) Wärmeverlust hält die gespeicherte Energie 8-12 Stunden, ein Altbau mit 1,2 W/(m²K) nur 3-4 Stunden. Das HEMS lernt diese gebäudespezifischen Eigenschaften über mehrere Wochen und passt seine Strategie kontinuierlich an.

Kompatible Wärmepumpen-Hersteller

Alle großen Wärmepumpen-Hersteller bieten seit 2023 SG Ready als Standard an, da es Fördervoraussetzung ist. Die Preise sind 2024/2025 erstmals rückläufig: Die durchschnittlichen Gesamtkosten für Luft-Wasser-Wärmepumpen inklusive Installation sind von 34.000 Euro im Jahr 2024 auf rund 30.000 Euro 2025 gesunken. Nach Förderung (maximal 70% bei KfW 458) liegen die Restkosten bei 9.000 bis 21.000 Euro.

Die meisten modernen Wärmepumpen ab Baujahr 2015 bieten mindestens SG Ready. Alle genannten Hersteller setzen zunehmend auf das natürliche Kältemittel R290 (Propan), das einen 5% Effizienzbonus bei der Förderung auslöst.

HEMS-Einbindung bei bestehenden Wärmepumpen

Die Nachrüstung einer HEMS-Integration folgt einem strukturierten Prozess. Die meisten Wärmepumpen ab Baujahr 2015 lassen sich problemlos einbinden. Die Gesamtkosten für eine professionelle Nachrüstung liegen zwischen 300 und 800 Euro, DIY-Lösungen sind ab 100-200 Euro möglich.

1. Wärmepumpen-Modell und Baujahr prüfen: Dokumentation durchsehen oder in der BWP-Datenbank unter waermepumpe.de nach SG Ready-Zertifizierung suchen. Klemmenbezeichnungen wie X8, SG1/SG2 oder "Smart Grid" in der Bedienungsanleitung sind eindeutige Hinweise auf vorhandene Schnittstellen.
2. SG Ready Modul nachrüsten falls erforderlich (200-500 €): Wärmepumpen ohne werkseitige SG Ready-Fähigkeit können diese Schnittstelle nicht nachträglich erhalten. Alternativen sind Zeitsteuerungen, Modbus-Anbindung oder Workarounds wie das Viessmann EA1-Erweiterungsmodul. Vaillant-Geräte ohne SG Ready lassen sich über VR900/VR921 Modbus-fähig machen.
3. Verkabelung durch Elektriker (2-4 Stunden Arbeitszeit): Die Verdrahtung der SG Ready Kontakte verursacht 150-500 Euro zusätzliche Kosten für Relais und Elektrikerarbeitszeit. Die einfachste Lösung verbindet ein Relais (Shelly Pro 2 oder Moxa E1214) im Zählerschrank mit den SG Ready-Klemmen der Wärmepumpe.
4. HEMS-Anbindung konfigurieren: Registrierung im HEMS-Portal, Anlegen der Wärmepumpe als Verbraucher mit korrekter Nennleistung und Mindestlaufzeiten (mindestens 30 Minuten), Festlegung der Priorisierungsreihenfolge bei mehreren Verbrauchern und Definieren von Überschuss-Schwellwerten (typisch: 500 Watt Einschaltschwelle, 200 Watt Ausschaltschwelle).
5. Testbetrieb und Optimierung: Die erste Woche dient dem Monitoring und Feintuning. Reagiert die Wärmepumpe nicht auf SG Ready-Signale, liegt dies meist an falscher Steuerspannung. Zu häufiges Ein- und Ausschalten deutet auf fehlende Hysterese hin.

Die Investitionskosten für HEMS-Systeme variieren erheblich. Integrierte Lösungen wie E3/DC Hauskraftwerk oder Fenecon FEMS verursachen keine zusätzlichen Kosten, da das Energiemanagement im Speicherpreis enthalten ist. Der SMA Sunny Home Manager 2.0 kostet 485-599 Euro ohne laufende Gebühren. Der Solar Manager liegt bei 700-900 Euro plus 48-72 Euro jährlicher Abogebühr. DIY-Lösungen mit ioBroker oder EVCC auf Raspberry-Pi-Basis kosten nur 100-200 Euro Hardware.

Bei jährlichen Einsparungen von 500-800 Euro (HEMS mit PV und Wärmepumpe) amortisiert sich selbst ein professionell installiertes System für rund 800 Euro innerhalb von 12-15 Monaten. Bei der Neuinstallation einer Wärmepumpe ist das HEMS als Umfeldmaßnahme mit bis zu 70% förderfähig. Bei Nachrüstung sind 15-20% BAFA-Förderung möglich, sofern die Mindestinvestition von 300 Euro erreicht wird.

Fazit: HEMS-Integration zahlt sich immer aus

Die Verbindung von Wärmepumpe und Home Energy Management System ist für Hausbesitzer mit PV-Anlage wirtschaftlich nahezu immer sinnvoll. Die Kombination aus PV-Eigenverbrauchsoptimierung (40% Kostensenkung), dynamischen Stromtarifen (zusätzlich 17% Ersparnis) und §14a Netzentgelt-Rabatt (140 Euro jährlich) führt zu Gesamteinsparungen von bis zu 60% gegenüber ungeregelten Anlagen. Bei HEMS-Kosten von 500 bis 1.000 Euro und jährlichen Einsparungen von 800 bis 1.400 Euro liegt die Amortisationszeit unter zwei Jahren.

Für die technische Umsetzung bietet SG Ready als Pflichtstandard eine solide Basis mit breiter Marktabdeckung bei über 3.000 Modellen. Erweiterte Schnittstellen wie Modbus und EEBUS ermöglichen präzisere Steuerung und werden durch §14a EnWG zunehmend relevant. Die thermische Speicherfähigkeit von Pufferspeichern und Fußbodenheizung erweitert das Flexibilitätspotenzial erheblich und ermöglicht Lastverschiebungen von vier bis acht Stunden.

Der Markt entwickelt sich dynamisch: Sinkende Wärmepumpenpreise (von 34.000 auf 30.000 Euro), die Pflicht zu dynamischen Tarifen seit 2025, wachsende HEMS-Kompatibilität und attraktive Förderungen von bis zu 70% schaffen günstige Rahmenbedingungen. Die Integration ins Smart Home eröffnet zusätzliche Komfortfunktionen wie automatische Nachtabsenkung oder Urlaubsmodus. Hausbesitzer, die eine Wärmepumpe planen oder bereits besitzen, sollten die HEMS-Integration von Beginn an mitdenken – die Investition rechnet sich in nahezu allen Szenarien.

Häufig gestellte Fragen