Kaskadenschaltung für PV & Wärmepumpe: Funktion, Kosten, Wirtschaftlichkeit

Eine Kaskadenschaltung besteht aus mehreren Stromzählern, die hintereinander in Kaskade geschaltet sind. Wichtig: Sie ist nicht mit der Kaskadierung mehrerer Wärmepumpen in Reihe zu verwechseln.

Die Kaskadenmessung ermöglicht es, sowohl Photovoltaik-Strom einzuspeisen, als auch günstigen Wärmepumpenstrom nutzen zu können.

Mit nur einem Zähler wäre das unmöglich. Um den vom Versorger für die Wärmepumpe bezogenen Strom zum günstigeren Wärmepumpen-Tarif abrechnen zu können, muss dieser gesondert vom restlichen Stromverbrauch des Haushalts gemessen werden, weil nur die Wärmepumpe den günstigen Tarif erhält. Für den restlichen Haushalt gilt der übliche Stromtarif.

Aber wie funktioniert eine Kaskadenschaltung?

Das Messkonzept 8 beschreibt eine spezielle Art der Messung für Haushalte mit einer Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaikanlage (PV-Anlage). Es wird verwendet, um den Stromverbrauch der Wärmepumpe präzise zu erfassen und so den günstigeren Wärmepumpentarif korrekt zu berechnen.

Zwei digitale Zähler werden hintereinander geschaltet. Der erste Zähler (Z1) ist ein Zweirichtungszähler, der den gesamten Stromverbrauch (Haushaltsstrom und Wärmepumpenstrom) sowie den eingespeisten PV-Strom erfasst. Der zweite Zähler (Z2) misst ausschließlich den Haushaltsstrom.

Durch Differenzbildung (Gesamtverbrauch abzüglich Haushaltsstrom) kann der Verbrauch der Wärmepumpe ermittelt werden. Der Anteil des Wärmepumpenstroms, der durch die PV-Anlage gedeckt wurde, wird über die Wechselrichterdaten und die gemessene Einspeisung berechnet.

Damit wird transparent, wie viel Strom für die Wärmepumpe aus der PV-Anlage und wie viel aus dem Netz bezogen wurde.

Für Strom, den die Wärmepumpe aus dem Netz bezogen hat, gilt der etwas günstigere Wärmepumpen-Strom-Tarif. In der nachfolgenden Darstellung erhalten Sie einen Überblick über das sogenannte „Messkonzept 8“:

Der Vorteil einer Kaskadenschaltung besteht darin, dass damit sowohl der selbst produzierte Strom einer Photovoltaik-Anlage als auch günstiger Strom nach einem Wärmepumpen-Tarif genutzt werden können. So spart man bei den Betriebskosten für die Wärmepumpe.

Von Nachteil sind die aufwendigere Einrichtung (der Umbau des Zählerschranks kann einige hundert Euro kosten).

Außerdem entstehen höhere laufende Kosten durch die Miete für die intelligente Messeinrichtung / den zusätzlichen Stromzähler.

Allerdings gibt es Obergrenzen für die jährliche Miete des Stromzählers, sodass dieser nicht so teuer ist. Grundsätzlich gilt: Die Miete für den Zweitzähler wird vom Netzbetreiber festgelegt und variiert daher deutschlandweit.

Dabei wird die Miete für den Zweitzähler durch den Stromversorger kassiert und an den Netzbetreiber weitergeleitet.

Wenn Sie sich für die Installation einer Kaskadenschaltung entschieden haben, müssen Sie zunächst Kontakt mit dem gewünschten Stromversorger und mit dem Netzbetreiber aufnehmen. 

Sie benötigen einen Zweirichtungszähler und einen steuerbaren, digitalen Stromzähler für die Wärmepumpe.

Danach müssen Sie oder der Netzbetreiber einen Elektroinstallationsbetrieb mit der Installation der Zähler beauftragen und der Netzbetreiber die erfolgte Installation anschließend schriftlich bestätigen.

Ist die Bestätigung erfolgt, können Sie von Ihrem Energieversorger günstigen Wärmepumpenstrom erhalten UND PV-Strom einspeisen. Leider bieten nicht alle Stromversorger die Kaskadenmessung an.

Die Einbau-Gebühr für den Zweitzähler wird üblicherweise vom Netzbetreiber bzw. Stromanbieter übernommen. Sie kann aber auch einmalig bis zu 130 Euro kosten. Dazu kommen die Kosten für die Miete des Stromzählers.

Für eine Kaskadenschaltung, also eine intelligente Messeinrichtung ist für den Zweitzähler maximal mit einer Gebühr von jährlich 120 Euro zu rechnen. In der folgenden Tabelle finden Sie einige Beispiele für die Höhe der jährlichen Zähler-Miete von Netz- und Messstellenbetreibern bzw. ihren Partnern*.

* Stromversorger kassieren die Zähler-Miete vom Kunden und leiten sie an den Netz- / Messstellenbetreiber weiter; ** Der Messstellenbetreiber ist meist auch der Netzbetreiber. Man kann allerdings auch auf dem Markt einen anderen Messstellenbetreiber wählen.

Ob sich die Kaskadenschaltung lohnt, hängt davon ab, wie viel Strom die Wärmepumpe trotz PV-Anlage aus dem Netz bezieht. Diesen Reststrom vergleichen Sie mit zwei Varianten:

• Ohne Kaskade (Modul 1): Wärmepumpe läuft über den Haushaltszähler zu ca. 37 ct/kWh, dafür gibt es die Netzentgelt-Pauschale von z. B. rund 150 € pro Jahr.
• Mit Kaskade (Modul 2): Reststrom zum Wärmepumpentarif von ca. 25 ct/kWh, dafür rund 150 € zusätzliche Fixkosten pro Jahr und keine Pauschale.

Pro bezogener Kilowattstunde sparen Sie mit der Kaskade also ca. 12 Cent. Dem stehen rund 300 Euro gegenüber: 150 Euro Fixkosten plus 150 Euro entgangene Pauschale.

Beispiel 1: Wärmebedarf 12.000 kWh, Jahresarbeitszahl 4, daraus ergeben sich 3.000 kWh Strombedarf. Davon deckt die PV-Anlage 2.000 kWh, aus dem Netz kommen 1.000 kWh. Die Ersparnis liegt bei ca. 120 Euro, dem stehen rund 300 Euro gegenüber. Die Kaskade lohnt sich nicht.

Beispiel 2: Unsanierter Altbau mit 5.000 kWh Strombedarf, die PV deckt 1.000 kWh. Aus dem Netz kommen 4.000 kWh. Die Ersparnis liegt bei ca. 480 Euro, dem stehen rund 300 Euro gegenüber. Die Kaskade spart ca. 180 Euro im Jahr.

Annahmen: Haushaltsstrom 37 ct/kWh, WP-Tarif 25 ct/kWh, 150 € Zusatzkosten, 150 € Modul-1-Pauschale. Ihre Werte können je nach Netzbetreiber und Tarif abweichen.

Um mit der Kaskadenmessung Geld zu sparen, gilt es im Vorfeld genau auszuloten, wie viel Strom für den Betrieb der Wärmepumpe hinzugekauft werden muss und wie hoch die Miete für den Zähler ausfallen wird.

Ist der Bedarf zu niedrig, lohnt sich die Kaskadenschaltung nicht, da der Zähler um die 90 bis 120 Euro Miete pro Jahr kostet.

Die Kosten für den Zähler müssen also eingespart werden, damit die Kaskadenmessung rentabel ist. Je höher der Bedarf an zugekauftem Strom (trotz Photovoltaik-Anlage) ist, desto eher rentiert sich die Kaskadenschaltung also.

Wenn man auf Nummer Sicher gehen will und von 120 Euro Miete für den Zähler ausgeht, rentiert sich die Kaskadenmessung aktuell bei einem Strombedarf von ca. 3.400 kWh. Mit Energieheld finden Sie ganz einfach einen Heizungsbauer in der Nähe, von dem Sie sich individuell beraten lassen können.

Nina Grimmeiß ist ausgebildete Redakteurin und studierte Kommunikationswissenschaftlerin. Seit 2023 bei Energieheld, begeistert sie sich dafür, Themen rund um erneuerbare Energien verständlich zu vermitteln. Ihr Engagement für Umweltschutz und Nachhaltigkeit sowie der enge Austausch mit Energieberatern und Sanierungsmanagern sind ein wichtiger Teil ihrer Arbeit.