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Heizungswärme und Warmwasser werden immer teurer. Grund dafür sind die steigenden Strom- und Energiepreise. Wer aber Sonnenenergie für die Stromversorgung nutzt, spart nicht nur bei den Heizkosten, sondern reduziert auch den Verbrauch fossiler Brennstoffe. Um diese Solarenergie zu generieren, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Aber welche ist am effizientesten – die Solarthermie oder eine Kombination aus Photovoltaik und Heizstab? In diesem Ratgeber erklären wir Ihnen, wie die beiden Arten funktionieren und welche Vorteile jede von ihnen mit sich bringt.
Photovoltaik mit Heizstab
Wer eine eigene PV-Anlage auf dem Dach installiert hat, erzeugt für die im Haushalt lebenden Personen zunächst einmal Strom. Doch die erzeugte Energie kann auch für die Warmwasserbereitung genutzt werden. In dem Fall muss im Pufferspeicher der Anlage ein Heizstab eingesetzt werden. Dessen Funktionsweise gleicht der eines Wasserkochers. Der Heizstab ist ein sogenannter Ohm’scher Verbraucher. Das heißt, dass er als Widerstandsheizung mit 100 % thermischem Wirkungsgrad fungiert. Wer einen solchen Stab in den Pufferspeicher einbauen will, sollte auf die korrekte Einführlage achten. Nur dann kann man die Mitte des Speichers erreichen und ihn beheizen.
Wie funktioniert ein Heizstab?
Das Prinzip eines Heizstabs ist einfach: Der Heizwendel wird durch Strom aufgeheizt und die entstehende Wärme wird auf das Wasser übertragen. Das Warmwasser kann dann zum Heizen durch Heizungssysteme oder im Haushalt verbraucht werden.
Es ist allerdings kostspielig, das Warmwasser für den Eigenverbrauch mit Haushaltsstrom aufzuheizen. Vor allem die aktuell hohen Energiepreise machen diese Art der Warmwasserbereitung wenig effizient. Kombiniert man aber den Heizstab mit Photovoltaik, ist diese Art der Wärmeerzeugung um einiges wirtschaftlicher. Schließlich sind die Kosten pro kWh für selbst produzierten Solarstrom deutlich niedriger als herkömmlicher Netzstrom.
Wie wird der Heizstab mit PV-Strom betrieben?
Es gibt zwei verschiedene Modelle von Heizstäben mit Photovoltaik: Geregelte und ungeregelte Modelle.
Bei ungeregelten Modellen kennt der Heizstab nur zwei Einstellungen: „An“ oder „Aus“. Reicht der Strom aus der PV-Anlage beispielsweise nicht aus, bleibt der Heizstab kalt. Bei geregelten Modellen wird der Strom, der durch die PV-Anlage generiert wird, durch Regulierung optimal genutzt. Dabei wählt man idealerweise eine stufenlose Steuerung, um so viel Energie wie möglich in die Wärmeproduktion zu geben.
Wer die Effizienz noch weiter steigern möchte, verwendet ein Intelligentes Energiemanagementsystem. Das kann nicht nur die Stromproduktion der PV-Anlage, sondern auch den Strombezug aus dem Netz und den Haushaltsstromverbrauch überwachen. Auf diese Weise kann überschüssiger Strom direkt an den Heizstab weitergeleitet werden. Für den Fall, dass der durch die PV-Anlage produzierte Solarstrom nicht ausreicht, wird der Heizstab automatisch durch eine größere Menge Netzstrom betrieben.
Wirtschaftlichkeit der Warmwassererzeugung mit Heizstab und Photovoltaik
Ob es sich wirtschaftlich lohnt, den durch die PV-Anlage generierten Strom für den Heizstab zu nutzen, ist vor allem von der Anlage selbst abhängig. Wer eine Neuanlage oder eine Post-EEG-Anlage besitzt, kann davon profitieren, den selbst erzeugten Strom für den Heizstab zu verwenden, anstatt Überschussenergie ins Netz einzuspeisen. In dem Fall ist die Einspeisevergütung geringer und die Eigennutzung wirtschaftlicher und kostengünstiger. Für Besitzer von Bestandsanlagen, die noch eine recht hohe Einspeisevergütung erhalten, ist hingegen die Einspeisung ins Netz oftmals sinnvoller.
Kosten für den Heizstab mit Photovoltaik
In bereits vorhandenen Warmwasserspeichern lassen sich Heizstäbe ohne Probleme nachrüsten. Für den Heizstab selbst muss man hier mit ca. 500 bis 1.000 € rechnen. Eine mittelgroße PV-Anlage kostet – abhängig von der Region – zwischen 8.500 und 11.000 €.
Ist die Kombination von PV-Anlage und Heizstab sinnvoll?
Ob es auch für Sie sinnvoll ist, PV-Anlage und Heizstab zu kombinieren, hängt von den individuellen Gegebenheiten ab. Die Kombination bietet allerdings eine Reihe von Vorteilen:
- Heizkosten reduzieren: Wer den selbst produzierten Solarstrom der PV-Anlage nutzt, benötigt weniger teuren Netzstrom und kann somit seine Heizkosten reduzieren.
- Wärmebedarf im Sommer decken: Im Sommer ist der Heizbedarf niedrig, doch PV-Anlagen produzieren dann durch die hohe Sonneneinstrahlung besonders viel Strom. Der Wärmebedarf kann in den Sommermonaten in der Regel nahezu vollständig mit der Kombination von Heizstab und PV-Anlage gedeckt werden.
- Umweltfreundlichkeit: Bei der Warmwasserbereitung durch den Heizstab und Photovoltaik entsteht kein CO2. Wer regenerative Energien nutzt, reduziert den Verbrauch von fossilen Brennstoffen und trägt einen großen Beitrag zum Umweltschutz bei.
- Einfache Installation: Installation und Wartung eines Heizstabs mit Photovoltaik sind unkompliziert, denn es müssen keine zusätzlichen Rohre oder Pumpen angebracht werden, wie es z. B. bei der Solarthermie der Fall ist.
- Geringe Anschaffungskosten: Die Neuanschaffung des Heizstabs ist – sofern eine PV-Anlage bereits vorhanden ist – vergleichsweise günstig.
Solarthermie
Eine Alternative zur Warmwasserbereitung durch den Heizstab mit PV-Anlage ist die Solarthermie. Diese wandelt die Sonnenenergie direkt in Wärme um, wodurch dann Wasser für das Heizsystem sowie für den Haushalt produziert wird.
Wie funktioniert eine Solarthermie?
Für eine Solarthermie werden Sonnenkollektoren auf dem Dach angebracht und mit der Heizanlage im Keller verbunden. In der Kollektorfläche befindet sich eine Solarflüssigkeit, die von der Sonne auf bis zu 90 °C erwärmt wird. Die Flüssigkeit zirkuliert zwischen dem Puffspeicher und den Kollektoren. Letztere sind durch ein Rohrsystem miteinander verbunden. Die Solarpumpe bewegt die Flüssigkeit durch den Solarkreislauf und das Wasser, das sich im Puffspeicher befindet, nimmt die Wärme auf. Mit dem Warmwasser wird dann der Haushalt versorgt, sei es zum Heizen oder für die Nutzung von heißem Wasser.
Kosten einer Solarthermie-Anlage
Wie teuer die Solarthermie-Anlage ist, hängt davon ab, ob sie nur für die Warmwasserbereitung oder auch zur Unterstützung der Heizung genutzt werden soll. Für die Kollektorfläche muss man mit Kosten von ca. 300 € (Flachkollektoren) bis 600 € (Vakuumröhrenkollektoren) pro Quadratmeter rechnen, wobei letztere wirtschaftlicher sind. Hinzu kommen Kosten für die Pumpe, Leitungen, die Regelung, den Speicher und andere Kleinteile. Auch für die Montage fallen Kosten an.
Insgesamt belaufen sich die Kosten für ein durchschnittliches Einfamilienhaus auf rund 5.000 €, wenn die Solarthermie nur für die Warmwasserbereitung genutzt wird. Soll zusätzlich auch die Heizung damit unterstützt werden, müssen Sie mit rund 10.000 € rechnen.
Wie sinnvoll ist eine Solarthermie?
Die Solarthermie erzeugt also direkt Wärme aus Solarenergie. Auch diese Art der Warmwasserbereitung hat einige Vorteile:
- Umweltfreundlichkeit: Ebenso wie der Heizstab mit PV-Anlage entsteht auch beim Betrieb der Solarthermie kein CO2 und der Verbrauch fossiler Brennstoffe wird reduziert.
- Heizkosten sparen: Auch die Heizkosten sind mit Solarthermien geringer als mit herkömmlichen Heizanlagen.
- Förderung: Die Installation einer Solarthermie-Anlage kann durch staatliche Mittel gefördert werden.
- Langlebigkeit: Ein großer Vorteil von Solarthermien ist zudem, dass sie meist auch noch nach 30 Jahren einsatzbereit sind und zuverlässig Wärme erzeugen. Meist besteht eine Garantie von 30 Jahren auf die Anlagen.
Fazit: Was ist die bessere Wahl?
Sowohl Solarthermie-Anlagen als auch der Heizstab mit Photovoltaik sind wirksame Arten der Warmwasserbereitung. Wägt man die Vorteile gegeneinander ab, überzeugt der Heizstab vor allem durch die besonders einfache Installation und die geringen Anschaffungskosten. Die Solarthermie punktet durch Langlebigkeit und die Möglichkeit für eine staatliche Förderung. Welche der beiden Arten die bessere ist, hängt aber vor allem von Ihren individuellen Gegebenheiten und persönlichen Zielen ab. Vergessen Sie bei der Kaufentscheidung nicht, dass die Effizienz Ihrer Anlage auch durch deren Größe beeinflusst wird.