PV-Heizstab: Warmwasser mit Solarstrom erzeugen
Ein PV-Heizstab kann überschüssigen Solarstrom einer Photovoltaikanlage nutzen, um Warmwasser in einem Pufferspeicher zu erzeugen. Dadurch steigt der Eigenverbrauch der PV-Anlage, während nachhaltiges Warmwasser bereitgestellt wird.
Doch wann ist der Einsatz eines PV-Heizstabs sinnvoll? Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, und mit welchen Kosten ist zu rechnen? Dieser Artikel liefert Ihnen alle wichtigen Informationen zur Nachrüstung, den Vorteilen und der Wirtschaftlichkeit eines PV-Heizstabs.
Funktionsweise eines PV-Heizstabs
Möchte man Solarstrom zur Warmwasserbereitung nutzen, gibt es mehrere Möglichkeiten: eine Brauchwasserwärmepumpe, einen Durchlauferhitzer mit Speicher oder einen PV-Heizstab. Letzterer stellt die einfachste und kostengünstigste Variante dar.
Ein PV-Heizstab – auch als Power-to-Heat-Heizstab oder Heizpatrone bekannt – wird direkt in den Pufferspeicher eingesetzt. Er funktioniert nach dem Tauchsieder-Prinzip: Die Heizspirale des Stabs wird durch überschüssigen Solarstrom aufgeheizt und überträgt die Wärme auf das Wasser im Speicher. Von hier aus gelangt es dann in den Heizkreislauf oder als warmes Nutzwasser in den Haushalt. Die meisten Modelle haben eine Leistung zwischen 2.000 und 3.000 Watt.
Die Installation ist besonders einfach, wenn der Pufferspeicher bereits über einen passenden Steckplatz verfügt, was bei vielen modernen Heizsystemen der Fall ist. Der Heizstab wird dann entweder eingeschraubt oder eingesteckt.
Am Markt gibt es zwei Varianten:
- Ungeregelte Heizstäbe: Diese schalten sich nur ein, wenn genügend überschüssiger Solarstrom vorhanden ist. Reicht der Solarstrom nicht aus, bleiben sie inaktiv oder beziehen im ungünstigsten Fall Strom aus dem Netz.
- Geregelte Heizstäbe: Diese können ihre Leistung an die verfügbare Solarstrommenge anpassen. Dadurch sind sie flexibler und erhöhen den Eigenverbrauch der PV-Anlage effektiver.
Durch überschüssigen Solarstrom aus der Photovoltaikanlage wird der Heizstab im Pufferspeicher erhitzt. So kann die natürliche Wärme auf das kalte Wasser übertragen werden und anschließend in den Heizkreislauf, oder als Nutzwasser in Badewanne, Dusche & Co. gelangen (Warmwasserkreislauf).
Bei hoher Sonneneinstrahlung kann der Heizstab das gesamte benötigte Warmwasser zur Verfügung stellen. In den sonnenarmen Wintermonaten, in denen jedoch mehr Wärme benötigt wird, liefert ein Heizkessel oder eine Wärmepumpe die Hauptenergie, während der Heizstab nur unterstützend arbeitet.
Wann ist ein PV-Heizstab sinnvoll?
Ein PV-Heizstab kann eine sinnvolle Ergänzung sein, wenn bereits eine Öl- oder Gasheizung für die Warmwasserbereitung genutzt wird. In diesen Fällen kann der Heizstab Warmwasser effizienter und günstiger bereitstellen als die konventionelle Heizung.
Wichtig ist, dass die Photovoltaikanlage regelmäßig einen Überschuss an Solarstrom produziert. Ist die Anlage zu klein dimensioniert oder wird der erzeugte Strom anderweitig genutzt, bleibt der Heizstab ungenutzt.
Nicht empfehlenswert ist ein PV-Heizstab, wenn bereits eine Wärmepumpe vorhanden ist. Wärmepumpen erzeugen Warmwasser mit einer höheren Effizienz als ein Elektroheizstab. Zudem verfügen viele Luftwärmepumpen bereits über einen integrierten Heizstab für besonders kalte Tage.
Wir von RENEWA beraten Sie gern, ob ein PV-Heizstab für Ihre Heizungs- und PV-Anlage eine sinnvolle Ergänzung ist. Kontaktieren Sie uns unverbindlich für eine erste Einschätzung!
Anschluss und Installation eines PV-Heizstabs
Die Installation eines PV-Heizstabs ist vergleichsweise unkompliziert. In vielen Fällen ist der Pufferspeicher bereits für einen Heizstab vorbereitet, sodass dieser direkt eingebaut werden kann.
Typischer Ablauf der Installation:
- Einbau in den Pufferspeicher – Der Heizstab wird in den vorgesehenen Steckplatz eingeschraubt oder eingesteckt.
- Anschluss an die Stromversorgung – Je nach Modell über eine Steckdose oder eine feste Verdrahtung mit dem Stromverteilerkasten.
- Integration ins Energiemanagementsystem (EMS) – Falls vorhanden, kann der Heizstab mit dem EMS der PV-Anlage verbunden werden, um den Betrieb zu optimieren.
Während der mechanische Einbau oft selbst vorgenommen werden kann, sollte die elektrische Installation durch einen Fachbetrieb erfolgen.
Vorteile und Nachteile eines PV-Heizstabs
Die Installation eines PV-Heizstabs ist eine kostengünstige und unkomplizierte Möglichkeit, Warmwasser effizienter als mit fossilen Brennstoffen zu erzeugen. Zudem ist der Wartungsaufwand minimal.
Zwar wird ein Pufferspeicher benötigt, doch dieser ist in vielen Heizsystemen bereits integriert. Zu beachten ist jedoch, dass der Heizstab nur bei ausreichendem PV-Stromüberschuss arbeitet. Hier haben wir die wesentlichen Aspekte einmal für Sie aufgelistet:
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| Günstige Anschaffungskosten | Pufferspeicher muss vorhanden sein / installiert werden |
| Effizientere Warmwasserbereitung als mit fossilen Brennstoffen | Abhängig von Stromüberschuss |
| Einfache Installation durch Einstecken oder Einschrauben | Möglicherweise zusätzliches Steuerungsmodul erforderlich |
| Kein separater wasserführender Kreislauf nötig | |
| Geringer Wartungsaufwand | |
| Erhöhung des Eigenverbrauchs von Solarstrom |
Kosten für die Nachrüstung eines PV-Heizstabs
Die Nachrüstung eines PV-Heizstabs ist eine vergleichsweise kostengünstige Möglichkeit, den Eigenverbrauch einer Photovoltaikanlage zu erhöhen. Die Preise variieren je nach Modell und Leistungsfähigkeit.
| Komponente | Kosten |
|---|---|
| PV-Heizstab (3.000 W) | ca. 500 € |
| Steuergerät (optional) | ca. 500 € |
| Installation durch Elektriker | ca. 50 - 100 € |
| Insgesamt | ca. 500 - 1.100 € |
Die gesamten Investitionskosten liegen also in der Regel zwischen 500 und 1.100 Euro, abhängig von Modell, Lieferumfang und zusätzlichen Komponenten.
Wirtschaftlichkeit eines PV-Heizstabs
Ziel einer Photovoltaikanlage mit Heizstab ist es, das im Haushalt benötigte Warmwasser mithilfe von Solarstrom günstiger und umweltfreundlicher zu erzeugen als mit fossilen Brennstoffen.
Die folgende Übersicht zeigt die laufenden Kosten für Warmwasser bei verschiedenen Energieträgern:
| Brennstoff | Kosten pro kWh | Kosten für 2.000 kWh |
|---|---|---|
| Heizöl | 14,63 Cent | ca. 293 € |
| Erdgas | 13,46 Cent | ca. 269 € |
| Holz (Scheitholz) | 5,00 Cent | ca. 100 € |
Da Solarstrom im laufenden Betrieb keine direkten Kosten verursacht, kann der PV-Heizstab zu erheblichen Einsparungen führen.
Allerdings muss auch die entgangene Einspeisevergütung berücksichtigt werden. Bei einer aktuellen Vergütung von 7,95 Cent pro kWh (Stand Februar 2025) ergibt sich eine tatsächliche Einsparung von 6,68 Cent pro kWh gegenüber Heizöl und 5,43 Cent pro kWh gegenüber Erdgas.
Bei einer jährlichen Nutzung von 2.000 kWh beträgt die Ersparnis gegenüber fossilen Brennstoffen rund 161 Euro pro Jahr. Damit amortisiert sich ein PV-Heizstab mit Anschaffungskosten von 500 Euro in etwa drei Jahren.
Für Haushalte mit Holzheizungen ist der Heizstab wirtschaftlich weniger attraktiv, da Holz mit 5,00 Cent pro kWh günstiger als die entgangene Einspeisevergütung ist. Hier könnte allein der Umweltaspekt eine Rolle spielen.
Referenzprojekt: PV-Anlage im Effizienzhaus 70 EE eines RENEWA Kunden
Ein aktuelles Beispiel für eine gelungene PV-Anlagen-Installation: In Hamburg sanierte ein Kunde mit RENEWA sein Haus zum Effizienzhaus 70 EE. Dabei wurden eine Photovoltaikanlage und eine Wärmepumpe eingebaut. Durch die Nutzung verschiedener Förderprogramme konnte der Kunde beeindruckende 100.000 Euro sparen. Diese Kombination aus Förderung und Einspeisevergütung sorgt nun dafür, dass sich die Anlage schnell amortisiert und langfristig die Heiz- und Stromkosten der Familie senkt.
Mehr zu diesem Projekt, sowie weitere Bilder und Videos können Sie sich in diesem Artikel zur Komplettsanierung in Hamburg ansehen.
Fazit: Lohnt sich ein PV-Heizstab?
Ein PV-Heizstab kann eine sinnvolle Ergänzung sein, insbesondere bei Heizsystemen, die mit Öl oder Gas betrieben werden. Durch die vergleichsweise geringen Anschaffungskosten amortisiert sich die Investition schnell.
Für Haushalte mit Wärmepumpen oder Holzheizungen ist der Nutzen jedoch begrenzt. Hier bieten andere Lösungen wie eine vollständige Integration der Wärmepumpe in das PV-System oft eine bessere Wirtschaftlichkeit.
Wir von RENEWA beraten Sie umfassend zu den Möglichkeiten der Warmwasserbereitung mit Solarstrom. Kontaktieren Sie uns unverbindlich für ein erstes Beratungsgespräch!
Zur Autorin: Samira Dehn
Samira Dehn ist seit 2024 im Redaktionsteam von RENEWA. Mit ihrer Erfahrung im Bereich Online-Content und ihrem großen Interesse an Nachhaltigkeit bereitet sie Themen wie Energieeffizienz, Sanierung und Fördermittel verständlich auf.
Im Austausch mit Energieexperten hält sie Leserinnen und Leser über aktuelle Entwicklungen stets auf dem Laufenden. Ihr Ziel: Menschen für eine zukunftsorientierte Energieversorgung zu gewinnen. Hier gelangen Sie zu Samiras LinkedIn Profil.
