Eine Photovoltaik-Anlage liefert in erster Linie Strom. Mit einem Heizstab lässt sie sich darüber hinaus auch zum Erhitzen von Brauchwasser einsetzen. Wie das funktioniert, was es beim Nachrüsten zu beachten gilt und Vor- und Nachteile.
Wie funktioniert ein PV-Heizstab?
Der Photovoltaik-Heizstab (auch Einschraubheizkörper genannt) wird einfach am Warmwasserspeicher installiert. Dort funktioniert er im Prinzip wie ein Tauchsieder: Er verwandelt elektrische Energie in thermische Energie. Unter Stromzufuhr heizt sich seine Heizwendel auf und gibt ihre Wärme direkt an das Wasser ab. Dieses lässt sich dann als Brauchwasser oder für die Heizung verwenden.
Mit dem Heizstab liegt die Temperatur im Warmwasserspeicher gewöhnlich bei etwa 50 °C. In sonnenreichen Phasen erreicht sie bis zu 60 °C. Je höher die erzielte Wassertemperatur, desto länger steht warmes Wasser auch dann zur Verfügung, wenn keine Sonne scheint.
Die meisten Elektro-Warmwasserspeicher sind bereits mit einem Anschluss zur Heizstab-Installation ausgerüstet. Beim Kauf sollten Sie daher folgende Details beachten:
- Anschlussart (Flansch oder Gewinde)
- Eintauchlänge (Zu beheizen ist nicht die Wand des Warmwasserspeichers, sondern die Mitte!)
- Leistungsstufe (passend zur Größe von Solaranlage und Wasserspeicher)
Wie lassen sich PV-Anlage und Heizstab aufeinander abstimmen?
Um Einschraubheizkörper und Photovoltaik-Anlage aufeinander abzustimmen, braucht es eine entsprechende Steuerung. Dafür gibt es geregelte und ungeregelte Modelle. Die ungeregelte Variante bietet nur zwei Möglichkeiten: ein oder aus. Liefert die PV-Anlage nicht genügend Strom (und wird dieser nicht durch Netzstrom ergänzt), bleibt der Heizstab einfach kalt.
Eine Kombination aus Photovoltaik-Anlage und PV-Heizstab mit Regelung ist deutlich flexibler. Hier lässt sich die Leistung stufenweise einstellen. Der verfügbare Stromüberschuss dient auch dann zur Wärmeerzeugung, wenn er nicht der Maximalleistung entspricht. Ein optimales Ergebnis liefern stufenlos regelbare Heizstäbe.
Optimale Regelung durch intelligentes Energiemanagement
Um den Heizstab bestmöglich ins heimische Energiesystem einzubinden, empfiehlt sich der Einsatz eines Energiemanagement-Systems. Dieses überwacht folgende Aspekte und stimmt sie optimal aufeinander ab:
- Stromproduktion der Photovoltaik-Anlage
- Stromverbrauch im Haushalt
- Bedarf an zusätzlichem Netzstrom
Das System lässt sich individuell konfigurieren. Sie können also festlegen, wie Sie Ihren Stromüberschuss einsetzen möchten und in welcher Reihenfolge Elemente wie Heimspeicher, Heizstäbe oder Wallbox zu priorisieren sind.
Ein Energiemanagement-System ermöglicht auch die Steuerung der Schwellenwerte für den ergänzenden Netzbezug. So könnten Sie zum Beispiel für einen Heizstab mit 3 kW Mindestleistung festlegen, dass er bereits ab einem PV-Überschuss von 2 kW anspringt. In diesem Fall müssten Sie der Verwendung zusätzlichen Netzstroms bis zu einem Drittel zustimmen.
Wie groß sollte ein Solar-Heizstab sein?
Grundsätzlich sollte ein PV-Heizstab nicht größer sein als nötig. Der tatsächliche Bedarf hängt von der Größe Ihrer Solaranlage insgesamt sowie Ihres Pufferspeichers ab. Für Anlagen mit Spitzenleistung bis zu 6 kWp und einen Warmwasserspeicher bis 250 Liter zum Beispiel genügen Heizstäbe mit einer Leistung von 2 kW.
Wichtig: Heizstäbe mit einer Leistung bis zu 3 kW lassen sich an normale Steckdosen anschließen. Leistungsstärkere Modelle benötigen eine höhere Absicherung und dürfen in Deutschland nur von qualifizierten Elektrikern eingerichtet werden. Für Heizstäbe, die unmittelbar an die Solaranlage anzuschließen sind, benötigen Sie ebenfalls einen Fachmann.
Lohnt es sich, PV-Anlagen mit Heizstäben nachzurüsten?
Die Einspeisevergütung für PV-Anlagen hat in den letzten Jahren immer weiter abgenommen. Bei gleichzeitig rasant steigenden Strompreisen macht der Eigenverbrauch des erzeugten Solarstroms Sinn. Ein Heizstab kostet – je nach Größe und Leistung – etwa 500-1000 Euro und lässt sich an fast jedem Warmwasserspeicher problemlos nachrüsten.
in den Sommermonaten erzielen Sie mit der Kombination aus Photovoltaik-Anlage und Einschraubheizkörper eine eigenständige Warmwasserversorgung, können Ihre Heizung also ausschalten. Auch in der übrigen Zeit entlasten Sie damit die Heizung und sparen entsprechend Kosten ein.
Ihre Vorteile im Überblick:
- günstige Anschaffung
- einfache Installation
- höherer PV-Eigenverbrauch
- mehr Unabhängigkeit von Stromanbietern
- Senkung der Energiekosten
- nachhaltige, umweltfreundliche Wärmegewinnung
Heizstäbe sind praktisch wartungsfrei. Über Anschaffung und Nachrüsten hinaus entstehen keine nennenswerten Kosten mehr.
Fazit
Mit einem PV-Heizstab lässt sich Solarenergie günstig in Wärme umwandeln. Diese wiederum lässt sich zur Erhitzung von Brauchwasser nutzen. Wenn Sie selbst eine PV-Anlage betreiben, können Sie Ihren Warmwasserspeicher entsprechend nachrüsten. Für ein optimales Ergebnis empfiehlt sich die Steuerung durch intelligentes Energiemanagement. Die Kombination aus Photovoltaik-Anlage und Heizstab ermöglicht eine nachhaltige Wärmegewinnung und verringert Ihren CO2-Fußabdruck.