Warmwasser mit Photovoltaik & Heizstab: Vor- und Nachteile, Kosten

Eine PV-Anlage soll primär den Strombedarf decken. Dabei kann sie deutlich mehr. Die Warmwasseraufbereitung mittels Photovoltaik ist in Kombination mit einem PV-Heizstab eine sinnvolle Art und Weise, den Eigenverbrauch zu erhöhen. Alles, was Sie darüber wissen sollten, erfahren Sie hier.

Was ist ein PV-Heizstab für Warmwasser und wie funktioniert er?

Ein PV-Heizstab für Warmwasser ist ein Bauteil, das mittels elektrischer Energie Wärme erzeugt. In diesem Fall ist der PV-Heizstab das zentrale Element für die Warmwasseraufbereitung. Dafür wird er in einen Warmwasserspeicher eingebaut und erwärmt das darin enthaltene Trinkwasser. 

Der PV-Heizstab funktioniert wie ein Tauchsieder. Er wird auch in Wasserkochern und Poolheizungen verwendet. Das zentrale Element wird als Heizschlange bezeichnet. Sie wird durch Strom erhitzt und gibt die Wärme an das Wasser ab. 

Wichtig für einen wirtschaftlichen Betrieb ist, dass der PV-Heizstab nur überschüssigen Strom nutzt. Zudem sollte die Warmwassertemperatur idealerweise zwischen 50 und 55 °C liegen. Bestenfalls sollten 60 °C nicht überschritten werden, da die Warmwasserbereitung sonst zu viel Strom verbraucht. 

Kann ich einen Heizstab direkt an eine PV-Anlage anschließen? 

Es ist möglich, den Heizstab direkt mit der PV-Anlage zu verbinden. Dafür muss der Heizstab mit Gleichstrom funktionieren. Durch die Kombination entfällt die Installation eines Wechselrichters, da der Heizstab den selbst erzeugten Solarstrom direkt verbraucht. Sie benötigen nur die PV-Module und die Gleichstromverkabelung. Das System ist die einfachste Art zur Warmwasserbereitung mit Sonnenenergie.

Wann ist ein Heizstab mit Photovoltaik sinnvoll?

Ein Heizstab mit Photovoltaik ist nur dann sinnvoll, wenn die Stromgestehungskosten deutlich unter dem Strompreis liegen. Da auch die Einspeisevergütung deutlich gesunken ist, lohnt sich aktuell der Eigenverbrauch von Solarstrom vielmehr. Ein Heizstab mit Photovoltaik ist eine sinnvolle Art und Weise, den Eigenverbrauch zu erhöhen. Pro selbst erzeugte Kilowattstunde, die Sie für den Eigenverbrauch nutzen, sparen Sie bis zu 30 Cent.

• Stromgestehungskosten: 3 bis 10 Cent pro kWh
• Strompreis: 30 bis 40 Cent pro kWh
• Einspeisevergütung: 8,2 Cent pro kWh bei Überschusseinspeisung und 13 Cent pro kWh bei Volleinspeisung

Für ältere PV-Anlagen mit hohen Einspeisevergütungen lohnt sich die Warmwasserbereitung aus Heizstab mit Photovoltaik eher weniger.

Was kostet ein Photovoltaik-Heizstab für Warmwasser? 

Ein Photovoltaik-Heizstab für Warmwasser kostet 100 bis 200 €. Für einen effizienten Betrieb sollten Sie ebenfalls einen Energiemanager anschaffen. Dieser kostet um die 1.000 €. Zur Deckung des durchschnittlichen Warmwasserbedarfs brauchen Sie eine PV-Anlage mit 2 bis 5 kWp. Diese kostet 4.000 bis 9.000 €.

Wie wirtschaftlich ist ein PV-Heizstab?

Ist der Heizstab ideal in eine PV-Anlage eingebunden, ist eine 100-prozentige Deckung des Warmwasserbedarfs möglich. Da die Stromgestehungskosten weit unter dem Strompreis liegen, sparen Sie bis zu 70% der jährlichen Stromkosten für die Warmwasserbereitung.

Die untere Tabelle vergleicht die Kosten für den Betrieb eines Heizstabs - mit Strom aus dem Netz und mit einer PV-Anlage. 

Welche Arten von Heizstäben gibt es?

Es gibt Heizstäbe für Warmwasserspeicher und -boiler. Diese sind meist in einer typischen U-Form aufgebaut. Was die Heizstäbe unterscheidet, ist die Regelung. Manche haben nur eine Ein-/Aus-Funktion, andere besitzen eine Stufenregelung. PV-Heizstäbe sollten stufenlos regelbar sein und ihre Leistung an den jeweiligen Bedarf anpassen. In Verbindung mit einem Energiemanager erreichen PV-Heizstäbe eine 100-prozentige Deckungsquote.

Steuerung optimieren mit einem Energiemanagementsystem

Ein Energiemanagementsystem (EMS) überwacht und optimiert den Energieverbrauch für maximale Leistung bei minimalen Kosten, insbesondere für den Betrieb einer eigenen Photovoltaikanlage. Besonders, wenn Sie Warmwasser mit Photovoltaik und Heizstab erzeugen, ist ein EMS wichtig. Dadurch können Sie wählen, welche elektrischen Verbraucher zuerst Strom erhalten oder Vorrang haben. Für die Warmwasserbereitung sollten Sie nur überschüssigen Solarstrom nutzen. 

Energiemanagementsysteme bieten eine benutzerfreundliche App für Smartphones und Tablets. 

Wie viel kW sollte der PV-Heizstab haben?

PV-Anlagen bis zu 6 kWp benötigen einen Heizstab mit 2 kW. Anlagen mit über 6 kWp benötigen mindestens 3 kW. Kleinere Heizstäbe können Sie an eine Haushaltssteckdose anschließen. Größere Modelle (3 kW und mehr) benötigen einen mehrphasigen Anschluss und eine zusätzliche Absicherung.

Wie viel Strom verbraucht ein Photovoltaik-Heizstab?

Ein Photovoltaik-Heizstab verbraucht 46,5 Wh pro Liter. Erwärmen Sie 200 Liter Wasser von 10 auf 50 °C, werden etwa 9,3 kW benötigt. Pro Personen benötigen Sie täglich 50 Litern an Warmwasser. Das entspricht einem jährlichen Stromverbrauch von 600 bis 800 kWh Strom pro Person für die Warmwasserbereitung. Umgerechnet sind es 1,65 bis 2,2 kWh pro Tag pro Person. 

Kann ich einen Photovoltaik-Heizstab nachrüsten?

Sie können einen Photovoltaik-Heizstab unkompliziert nachrüsten. Wenn Sie bereits einen Warmwasserspeicher haben, ist die Nachrüstung einfach. Diese Speicher werden werkseitig mit einer Vorrichtung für den Einsatz eines Heizstabs ausgestattet. 

Was sind die Vor- und Nachteile der Warmwassererzeugung mit Photovoltaik und Heizstab?

Ein PV-Heizstab ist eine tolle Möglichkeit, den Eigenverbrauch einer PV-Anlage zu steigern und die Energiekosten zu reduzieren. Alle Vor- und Nachteile finden Sie in der Übersicht.

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