Mit Photovoltaik heizen – Heizungsunterstützung mit PV-Strom

Die Preissteigerung für fossile Energieträger und das gleichzeitig stark wachsende Interesse an erneuerbaren Energien lässt auch das Heizen mit Photovoltaik zunehmend attraktiver werden. Bei der Heizunterstützung mit PV-Strom wird die überschüssige Energie aus deiner Solaranlage nicht wie üblich ins öffentliche Netz eingespeist, sondern für die Wärmeversorgung deines Haushalts genutzt. Dadurch schlägst du zwei Fliegen mit einer Klappe und schonst noch dazu deine Haushaltskasse.

Immer mehr Eigenheimbesitzer:innen entscheiden sich aufgrund der steigenden Strompreise inzwischen von Anfang an für die Maximalbelegung ihres Daches. In diesem Fall wird die komplette für Photovoltaik vorhandene Dachfläche mit Solarmodulen ausgelegt und mehr Solarstrom erzeugt, als für den Haushalt benötigt wird. Je größer der Überschuss an Energie aus der Solaranlage, desto mehr Solarstrom kann dann wiederum für die Stromversorgung der Heizung verwendet werden. Dadurch verbessert sich auch die CO₂-Bilanz deines Hauses deutlich.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine Heizung mit Strom aus der PV-Anlage zu versorgen. Welche sich in deinem Fall am besten eignet, hängt dabei immer von deinen Vorstellungen und Voraussetzungen ab und sollte stets individuell geprüft werden. Wir stellen dir in diesem Artikel die gängigsten Möglichkeiten der Heizunterstützung durch PV-Strom vor und erklären dir die Unterschiede.

Beim Heizen mit Solarstrom spielt insbesondere der Unterschied zwischen erzeugtem Solarstrom und dem Heizwärmebedarf für deinen Haushalt eine große Rolle. Dieser macht sich in zweierlei Hinsicht bemerkbar:

Solarstromerzeugung im Jahresverlauf

Während der Sommermonate erzeugt eine PV-Anlage durch die längeren und sonnenreicheren Tage deutlich mehr Solarstrom als in den dunkleren Wintermonaten. Das bedeutet im Gegenzug, dass im Winter, wenn zusätzlich zu Strom auch noch Heizwärme benötigt wird, am wenigsten Solarstrom durch eine Photovoltaikanlage erzeugt werden kann. Im Sommer ist die Erzeugung dagegen höher als der eigentliche Heizbedarf. Wenn Solarstrom zum Heizen eingesetzt werden soll, kann diese Diskrepanz eine Schwierigkeit darstellen.

Solarstromerzeugung im Tagesverlauf

Ähnlich sieht es auch bei der Betrachtung der Stromerzeugung im Tagesverlauf aus. Denn tagsüber, wenn es hell ist und in den meisten Haushalten nicht viel geheizt wird, ist die Solarstromproduktion am höchsten. Benötigt wird die Heizwärme jedoch eher in den kühleren Morgen- und Abendstunden.

Was zuerst einmal problematisch scheint, lässt sich jedoch einfach lösen: In einem Stromspeicher kann die Energie so lange zwischengespeichert werden, bis du sie nutzen möchtest. So wird überschüssiger Strom dank einer Speicher-Steuerung in den Stromspeicher geleitet. Dieser wird so lange befüllt, bis er vollständig geladen ist. Für Strom, der im Stromspeicher keinen Platz findet, erhältst du wiederum eine Einspeisevergütung, wenn du ihn ins öffentliche Stromnetz einspeist.

Du möchtest deine Heizung mit Solarstrom unterstützen und so die CO₂-Bilanz in deinem Haushalt verbessern? Es gibt diverse Möglichkeiten, wie du die eigene Photovoltaikanlage mit deiner Heizung kombinieren kannst.

Häufig wird in diesem Zusammenhang auch von sogenannten Hybridheizungen gesprochen. Diese kombinieren zwei (oder mehrere) Heiztechnologien, um Heizwärme und Warmwasser für den Haushalt bereitzustellen. Es gibt dabei verschiedene Kombinationen von Hybridheizungen.

Beispiele für Hybrid-Heizungssysteme sind:

Um deine Heizung mit Strom aus deiner PV-Anlage zu unterstützen, kannst du von weiteren Optionen profitieren:

Heizen mit Photovoltaik und Heizstab

Der Heizstab bzw. die Heizpatrone ist eine vergleichsweise einfache und kostengünstige Möglichkeit, um mit der PV-Anlage Warmwasser zu erzeugen. Diesen kannst du nutzen, solange deine Heizungsanlage mit einem Warmwasserspeicher arbeitet. Die meisten Warmwasserspeicher haben bereits ab Werk einen Steckplatz für den Heizstab integriert.

Doch was bewirkt der Einsatz eines Heizstabs? Er sorgt dafür, dass das Heizwasser im Pufferspeicher vorgeheizt wird. Die Vorteile an der Nutzung eines Heizstabs liegen insbesondere in der Reduzierung der Heizkosten und der Verlängerung der Lebensdauer der Heizung.

Denn in den Sommermonaten kann der Heizstab in der Regel deinen Wärmebedarf vollständig decken, sodass die Heizungsanlage abgeschaltet und so geschont werden kann. In den Wintermonaten übernimmt der Heizstab außerdem die Aufgabe einer Notheizung. Fällt dein Heizsystem also mal aus, steht dir dank Heizstab trotzdem warmes Heizwasser zur Verfügung.

Entscheidest du dich für die Nutzung eines Heizstabs, empfehlen wir dir immer den Einsatz eines Energiemanagers. Er hilft dir dabei, den Stromüberschuss deiner PV-Anlage in den Heizstab fließen zu lassen. Reicht dieser für die Versorgung deines Haushalts nicht aus, übernimmt automatisch der konventionelle Wärmeerzeuger wieder.

Der Vorteil bei der Nutzung eines Heizstabs gegenüber einer Solarthermie liegt darin, dass es sich um ein System ohne wassergeführten Kreislauf handelt. So werden keine Pumpen, Rohre oder Wärmetaucher benötigt und der Wartungsaufwand bleibt deutlich geringer. Darüber hinaus kann ein Heizstab auch jederzeit einfach nachgerüstet werden.

Heizen mit Elektroheizung und Solarstrom

Wie der Name bereits vermuten lässt, wird eine Elektroheizung ausschließlich mit Strom betrieben. In der Regel werden Heizungen dieser Art besonders häufig in Ferienhäusern, Schrebergärten oder Garagen eingesetzt. Also immer da, wo der jährliche Heizbedarf relativ gering ausfällt und sich die Investition in ein größeres Heizsystem nicht lohnt.

Möchtest du eine Elektroheizung für dein komplettes Eigenheim mit Strom aus dem öffentlichen Netz betreiben, ist dies jedoch in der Regel keine kosteneffiziente Lösung. Denn aktuell ist eine Kilowattstunde Strom aus dem Netz teurer als eine Kilowattstunde Wärme. Wir empfehlen den Einsatz einer Elektroheizung daher nur dann, wenn es sich um kleine Räume handelt, die selten beheizt werden müssen.

Anders sieht es aus, wenn du deine Elektroheizung in Kombination mit einer Photovoltaikanlage betreibst. Denn selbst erzeugter Solarstrom ist deutlich günstiger als der Bezug von Strom aus dem öffentlichen Netz. Hierbei kommt es aber immer auf die Größe der Photovoltaikanlage und deinen Verbrauch an. Daher sollte immer individuell geprüft werden, ob sich in deinem Fall eine Elektroheizung in Kombination mit PV-Anlage lohnt.

Grundsätzlich gilt beim Thema Elektroheizung: Jede Kilowattstunde, die eine Elektroheizung mit Solarstrom statt Netzstrom betrieben wird, senkt die Heizkosten und schont unsere Umwelt.

Warmwasser mit Photovoltaik erzeugen

Möchtest du deine PV-Anlage mit der Warmwasserbereitung kombinieren, hast du grundsätzlich folgende drei Möglichkeiten:

Die Funktionsweise eines Heizstabs zur Erzeugung von Warmwasser haben wir dir eingangs bereits erklärt. Doch wie funktioniert die Kombination aus Photovoltaik und Warmwasser-Wärmepumpe?

Eine Warmwasser-Wärmepumpe – auch bekannt als Brauchwasser-Wärmepumpe – nutzt die Umgebungswärme zum Heizen. Dabei kann es sich um die Wärme aus Luft, Erde oder aber dem Grundwasser handeln. Wärmepumpen erfreuen sich aktuell einer sehr großen Beliebtheit, da sie über einen besonders hohen Wirkungsgrad sowie eine sehr gute CO₂-Bilanz verfügen – vorausgesetzt, sie werden mit Ökostrom betrieben.

In den meisten Fällen ist bei Wärmepumpen direkt ein kleiner Speicher integriert, der die Wärme über mehrere Stunden halten kann. Du solltest jedoch immer im Hinterkopf behalten, dass Warmwasser-Wärmepumpen ausschließlich für die Erwärmung von Brauchwasser zuständig sind. Dadurch eignen sie sich nicht zur Heizungsunterstützung.

Koppelst du deine Warmwasser-Wärmepumpe mit deiner Photovoltaikanlage, wird diese immer dann aktiviert, wenn ein Energieüberschuss aus der Solaranlage vorhanden ist. Da die Leistungsaufnahme einer Wärmepumpe im Allgemeinen sehr gering ist, reicht in diesem Fall auch ein geringer Solarstrom für ihren Betrieb aus. So sorgt deine Wärmepumpe bei optimaler Auslegung das ganze Jahr über für warmes Wasser in deinem Haushalt.

Die dritte Möglichkeit zur Warmwassererzeugung mit Photovoltaik ist die Nutzung von Durchlauferhitzern oder Boilern mit integriertem Speicher. Diese erwärmen das Wasser im Augenblick der Nutzung, vorzugsweise direkt an der Zapfstelle. Der Wasserspeicher ist dafür da, Leistungsschwankungen abzufangen und dafür zu sorgen, dass jederzeit warmes Wasser zur Verfügung gestellt werden kann.

Ähnlich wie ein Batteriespeicher, der in deine PV-Anlage eingebunden ist, gibt es auch sogenannte Pufferspeicher. Diese speichern keinen Strom, sondern Warmwasser und sind in dein Heizsystem eingebunden. Bei Pufferspeichern handelt es sich um große, gut gedämmte Behälter, die in vielen Heizungen verbaut sind. So kann überschüssige Wärme zwischengespeichert werden, damit die Heizung nicht bei jedem kleinen Wärmebedarf anspringen muss. Interessierst du dich für die Installation eines Pufferspeichers, solltest du hierfür immer den recht großen Platzbedarf bedenken.

Ein Pufferspeicher bietet dir eine gute Möglichkeit, Wärme einfach und kostengünstig zu speichern. Nutzt du für deine Heizung erneuerbare Energien – wie zum Beispiel durch eine PV-Anlage – ist ein Pufferspeicher sehr sinnvoll. Denn wie eingangs beschrieben, variiert die Sonnenstrahlung über den Tag hinweg – und damit auch der Solarertrag deiner PV-Anlage. Erzeugt deine Solaranlage also mittags besonders viel Strom, wird mit diesem der Heizstab im Pufferspeicher betrieben und so das Heizwasser erwärmt.

Möchtest du die Solarenergie aus deiner Photovoltaikanlage sowohl für die Warmwassererzeugung als auch für den Betrieb deines Heizungssystems nutzen, muss diese dementsprechend geplant werden. Bei der Planung spielen verschiedenste Faktoren eine Rolle, weshalb wir die Frage um die Kosten einer Solaranlage für Warmwasser und Heizung nicht pauschal beantworten können.

Bei der Planung sollten folgende Dinge beachtet werden:

Basierend auf diesen Fragen sollten die Kosten für dein PV-Projekt zusammengestellt werden. Möchtest du Warmwasser und Heizung mit deiner Photovoltaikanlage unterstützen, dann gilt jedoch in der Regel: Für deinen zukünftig sehr hohen Energiebedarf solltest du deine PV-Anlage so groß wie möglich planen und im besten Fall die Maximalbelegung wählen.

Dass du deinen Heiz- und Warmwasserbedarf komplett mit Strom aus deiner PV-Anlage deckst, ist allerdings kaum möglich. In der Regel musst du auch mit einer großzügig dimensionierten PV-Anlage zusätzlichen Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen.

Eine ähnliche Antwort geben wir dir auf die Frage nach den Gesamtkosten für eine neue Heizung inklusive PV-Anlage.

Auch hier müssen zunächst folgende Faktoren beachtet werden:

Insbesondere bei einem Neubau lohnt es sich, die Planung des Heizungssystems inklusive Photovoltaik frühzeitig anzugehen. So kannst du alle Systeme und Verbraucher einplanen und perfekt aufeinander abstimmen. Dein Neubau ist dann bestens auf die Installation vorbereitet und deine langfristige Ersparnis umso höher.

Es gibt eine Vielzahl von Optionen für die Heizunterstützung durch eine PV-Anlage. Die gängigsten haben wir dir in diesem Artikel vorgestellt.