Photovoltaik: Heizen mit Solarstrom

zurück   21. September 2022   Allgemein
Photovoltaik: Heizen mit Solarstrom

Mit einer Photovoltaikanlage machen Sie sich unabhängiger – nicht nur vom Stromanbieter, sondern auch von fossilen Energieträgern. Denn mit einem hybriden Heizsystem können Sie den grünen Strom Ihrer Anlage zum Heizen nutzen. Wie das geht und welche Möglichkeiten Ihnen zur Verfügung stehen, erfahren Sie hier.

 

Heizen mit PV-Strom steigert den Eigenverbrauch

Photovoltaik lohnt sich in Zeiten von Energiekrise und Klimawandel mehr denn je. Nachdem das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) angepasst und die Einspeisevergütung wieder deutlich angehoben wurde, erhalten neue Anlagen, die ihren Strom voll einspeisen, eine attraktive staatliche Förderung. Noch wirtschaftlicher ist in den meisten Fällen jedoch ein hoher Eigenverbrauch mit Teileinspeisung. In Anbetracht der stark steigenden Heizkosten bzw. Energiekosten rechnet es sich noch mehr, die Eigenverbrauchsquote zu steigern und möglichst viel des solaren Stroms selber im Haushalt zu verbrauchen. Das gelingt vor allem dann, wenn Sie einen Stromspeicher integrieren, der einen zeitversetzten Stromverbrauch zulässt. Darüber hinaus ermöglichen ein angepasstes Nutzerverhalten und eine durch einen Energiemanager optimale Stromregulierung der verschiedenen Verbraucher im Haushalt eine Steigerung des Eigenverbrauchs. Eine weitere effiziente Möglichkeit: die Photovoltaikanlage in die Wärmeproduktion mit einbinden und mit Solarstrom heizen.

 

Gut zu wissen: Wer sein Haus mit PV-Strom heizen möchte, benötigt immer einen Speicher, der den produzierten Strom wie eine Batterie ansammelt und bei Bedarf abgibt. Auch dann, wenn keine Sonne scheint.

 

 

Welche Möglichkeiten gibt es, den Solarstrom zum Heizen zu nutzen?

Wer mit Strom aus der Photovoltaik-Anlage heizen möchte, hat verschiedene Möglichkeiten:

  • Photovoltaik plus Wärmepumpe
  • Photovoltaik plus Heizstab und Pufferspeicher
  • Photovoltaik plus Brennstoffzellenheizung
  • Photovoltaik plus Elektroheizung

 

 

Der Klassiker: PV-Anlage plus Wärmepumpe

In Neubauten gehören Wärmepumpen längst zum Standard, da sie gerade in einem gut gedämmten Haus besonders energieeffizient heizen können. Sie nutzen die unbegrenzt verfügbaren und kostenlosen erneuerbaren Energien aus Erde, Luft und Grundwasser. Je nach Wärmequelle können Sie verschiedene Arten installieren:

  • Erdwärmepumpe/Sole-Wasser-Wärmepumpe
  • Luftwärmepumpe/Luft-Wasser-Wärmepumpe
  • Wasserwärmepumpe/Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Noch nachhaltiger und wirtschaftlicher gestaltet sich die Heizung, wenn Sie die Wärmepumpe mit ihrem erzeugten PV-Strom betreiben. Mit einer PV-Anlage gekoppelt, können Sie die Pumpe nicht nur zum Heizen und zur Warmwasserbereitung, sondern auch zum Kühlen nutzen. Ein besonderer Vorteil einer modernen Wärmepumpe: Sie kann aus einer Kilowattstunde Strom bis zu 4,5 Kilowattstunden Wärme gewinnen. Mit einem optimal dimensionierten Solarstromspeicher reicht folglich sogar eine kleine Photovoltaik-Anlage auf Ihrem Dach. Bis zu 70 Prozent des benötigten Stroms für die Pumpe können Sie mit einem entsprechenden Stromspeicher durch den grünen PV-Strom decken.

Ebenfalls möglich: Photovoltaik-Anlage plus Brauchwasser-Wärmepumpe

Statt einer herkömmlichen Wärmepumpe zum Heizen und zur Warmwasserbereitung können Sie Ihre Solaranlage mit einer reinen Brauchwasserwärmepumpe koppeln. Diese sind ausschließlich zur Erzeugung von Warmwasser zuständig, können jedoch nicht zum Heizen genutzt werden. Bei dieser Warmwasserwärmepumpe benötigen Sie folglich ein weiteres Heizsystem.

 

 

Günstige, schnelle Lösung: Photovoltaikanlage plus Heizstab und Pufferspeicher

Der Heizstab ist ein elektrisches Heizelement, das mit einem Pufferspeicher verbunden ist und sich prinzipiell für alle Heizungsanlagen mit Warmwasserspeicher eignet. Da viele Speicher bereits über eine entsprechende Steckverbindung verfügen, ist die nachträgliche Installation eines Heizstabs meist unkompliziert und kostengünstig machbar. Ein Heizstab funktioniert in etwa wie ein Tauchsieder und wandelt elektrische Energie in Wärmeenergie um. Die thermische Energie überträgt sich auf das Wasser im Pufferspeicher. Das nun warme Wasser kann (je nach Heizung und Speicher) entweder für die Warmwasserversorgung im Haushalt oder zur Unterstützung der Heizung eingesetzt werden. In der Regel besitzen Heizstäbe eine geringe Leistung und unterstützen lediglich als Zusatzheizung:

  • bei der kurzzeitigen Abdeckung von Spitzenlasten
  • beim Ausgleich von Schwankungen in der Versorgung mit Wärme
  • beim Warmhalten des Wassers im Warmwasserspeicher

Nutzen Sie für den Betrieb des Heizstabs den überschüssigen Strom Ihrer PV-Anlage, so entlasten Sie Ihr Heizsystem und sparen dadurch Brennstoffkosten bei Gas, Öl und Co ein.

 

 

Innovativ, aber teuer: Photovoltaik plus Brennstoffzellenheizung

Es gibt noch eine weitere Möglichkeit, mit Photovoltaik zu heizen: mit einer Brennstoffzelle. Diese innovative Technologie basiert auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung und dient somit nicht nur zum Erzeugen von thermischer Energie, sondern auch zur Stromerzeugung. Kurz gesagt, kommt es innerhalb der Zelle zu einer chemischen Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff. Bei diesem Prozess entsteht u. a. Wärme, die zu Heizzwecken verwendet werden kann. Aber wie kommt jetzt die Photovoltaik ins Spiel? Gewöhnlicherweise wird der benötigte Wasserstoff aus Erdgas gewonnen. Er lässt sich jedoch auch vollkommen regenerativ durch PV erzeugen. In diesem Fall wird der erzeugte Solarstrom dazu genutzt, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Die PV-Anlage produziert bei Sonneneinstrahlung Wasserstoff und die Brennstoffzelle wandelt diese in Energie (Heizwärme und Strom) um.

Damit die Funktionsweise und der Heizbetrieb gewährleistet sind, bedarf es eines Wasserstoffspeichers. Auch dieser erhöht die Anschaffungskosten, die bei dieser Anlage sowieso schon vergleichsweise hoch sind. Wirtschaftlich betrachtet lohnt sich die Anschaffung einer Brennstoffzelle bislang kaum, denn die Kosten sind noch hoch und die Amortisationszeiten sehr lang.

Ein Pluspunkt: die staatliche Förderung der Brennstoffzelle

Die Brennstoffzelle ist in der Anschaffung noch vergleichsweise teuer und kann deshalb bislang nicht mit Wärmepumpen und Co konkurrieren. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) fördert jedoch den Einbau einer Brennstoffzelle in neue oder bestehende Gebäude. Die staatliche Förderung beinhaltet einen Zuschuss in Höhe von bis zu 34.300 Euro je Brennstoffzelle und gilt für nahezu alle Gebäude vom Einfamilienhaus bis zur Gewerbeimmobilie.

Unser Tipp: Informieren Sie sich rechtzeitig über die Förderbedingungen und Voraussetzungen.

 

 

Selten wirtschaftlich: Photovoltaik plus Elektroheizung

Bei der Kombination aus Strom und Heizung denken die meisten an Elektroheizungen. Der Grundgedanke ist klar: Egal, ob Radiatoren, Infrarot-Heizungen, Konvektoren oder Nachtspeicherheizungen – elektrische Heizungen werden alle mit Strom betrieben. Kommt dieser Strom vom eigenen Dach, könnte man meinen, dass diese Konstellation eine naheliegende Lösung darstellt. Ist sie jedoch nicht. Denn abgesehen davon, dass eine E-Heizung nicht umweltfreundlich ist, arbeitet sie so gut wie nie energieeffizient und somit nicht wirtschaftlich. Der Grund: Eine E-Heizung wandelt den erzeugten Strom 1:1 in Wärme um und hat dadurch einen sehr hohen Verbrauch. Die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage reicht daher selbst mit einem Stromspeicher nicht aus, den hohen Strombedarf zu decken. Sie müssen also sehr viel teuren Netzstrom dazu kaufen. Eine Ausnahme bilden sehr gut gedämmte Häuser mit niedrigem Energieverbrauch, die selten bewohnt werden und bei denen der Heizbedarf dementsprechend gering ausfällt. In diesem Fall kann der Mix aus Photovoltaik und Elektroheizung wirtschaftlich vertretbar sein.

 

 

Ihre Vorteile für das Heizen mit Solaranlage

Es gibt viele gute Gründe für Hausbesitzer, weshalb es sich lohnt, mit Sonnenenergie zu heizen:

  • Verschiedene Kombinationsmöglichkeiten aus PV plus Heizsystem sorgen dafür, dass nahezu jeder den PV-Strom in seine vorhandene Heizungsanlage einbinden kann.
  • Überschüssiger Solarstrom wird effizient verbraucht.
  • Der Eigenverbrauch wird gesteigert, die Stromkosten somit gesenkt.
  • Die Heizkosten und Brennstoffkosten werden gesenkt.
  • Sie leisten einen wertvollen Beitrag für die Umwelt.

 

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