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Warm, wärmer, Heizstab und PV – wann macht ein Heizstab Sinn?

Heizstab und PV
Wärme-Wissen
Aktualisiert am 03. Februar 2022
6 Min. Lesezeit
fabian_nebel
Fabian Nebel

Sollte Warmwasser mit einem Elektro-Heizstab erzeugt werden? Wie wirtschaftlich ist das? Und welche Heizstabarten gibt es? Wir zeigen dir, wann ein Heizstab eine PV-Anlage sinnvoll ergänzt und wie er funktioniert.

Was ist ein Heizstab?

Hinter dem Begriff Heizstab versteckt sich ein Ohm’scher Verbraucher. Ein Heizstab ist also eine Widerstandsheizung mit 100 % thermischem Wirkungsgrad. Der elektrische Strom wird so im Verhältnis 1:1 direkt in Wärmeenergie umgewandelt, wie bei einem Wasserkocher.

Heizstäbe lassen sich einfach in bestehende Warmwasserspeicher einbauen. Entscheidend ist dabei ein freier Platz am Pufferspeicher. Dabei solltest du die richtige Einführlänge des Stabes wählen, um die Mitte des Speichers zu beheizen und nicht die Metallwand samt Dämmung. Für fast jeden Flanschdurchmesser am Pufferspeicher gibt es Verbindungsstücke mit Gewinde im passenden Durchmesser. An ihnen lassen sich Heizstäbe anschrauben.

Wo macht er Sinn?

Erwärmen mit Haushaltstrom allein ist teuer, das war schon vor den rasant steigenden Energiepreisen seit letztem Jahr so. 30 bis 50 l warmes Wasser verbraucht eine Person pro Tag in Deutschland. Etwa 800 kWh Wärmeenergie pro Jahr und Person braucht es dafür.

Wirtschaftlich gesehen ist der Heizstab nur mit einer PV-Anlage sinnvoll, da die Kosten pro kWh bei eigenem PV-Strom deutlich niedriger ausfallen als bei Netzstrom. Bei Bestandsanlagen mit einer vergleichsweise hohen Einspeisevergütung ist oft das Einspeisen ins Netz wirtschaftlich sinnvoller.

Interessant wird der Heizstab vor allem bei ausgeförderten Anlagen oder Neuanlagen mit geringer Einspeisevergütung. Hier ist der Heizstab eine gute Möglichkeit den selbst erzeugten PV-Strom in thermische Energie umzuwandeln. Im Sommer oder an sonnigen Tagen kann so das Brauchwasser erhitzt werden, ohne dass die Heizung laufen muss. Das kann nicht nur wirtschaftlich sein, sondern spart auch CO2 ein, wenn sonst eine fossile Anlage das Brauchwasser erhitzt.

Ein Heizstab alleine sollte nur Brauchwasser erwärmen und kann eine Heizung nicht ersetzen. Der Heizstab ist aber eine gute Möglichkeit, den PV-Strom thermisch zu nutzen und eine Heizung zu ergänzen, anstatt Überschussstrom ins Netz einzuspeisen.

Soll ein komplettes Heizsystem ersetzt werden, ist eine Wärmepumpe eine mögliche Alternative. Ist kein Brauchwasserspeicher da, so kannst du einen Heizstab aber auch in bestehende Schichtpufferspeicher von z. B. Pelletkessel mit Frischwasserstation als Heizungsunterstützung integrieren. Bevor Strom in Wärmeenergie gewandelt wird, empfehle ich den Strom für die Verbraucher des Hauses zu nutzen.

Wie wirtschaftlich sind ein Heizstab und PV?

In Punkto Brauchwassererwärmung ist der Heizstab eine günstige Alternative ohne viel Wartung. Die Elektro-Heizpatrone fungiert als „Reststromverwerter“, da es sich wirtschaftlich nicht lohnt den Strom ins Netz einzuspeisen, vor allem bei Post-EEG-Anlagen. Die Installation eines Heizstabs zu einer PV-Anlage ist einfacher und günstiger als die Installation einer Solarthermie-Anlage. Auch ein Wasser-Glykol-Gemisch muss nicht ständig umgewälzt werden.

Generell musst du jeden Fall wirtschaftlich individuell prüfen. Die Größe der installierten Photovoltaikanlage beeinflusst die Wirtschaftlichkeit. Auch sollte in den Sommermonaten genügend Überschussstrom vorhanden sein, damit auch eine längere Laufzeit sicher ist und viel eingespart werden kann.

Laut dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) liegen die Stromgestehungskosten für PV-Dachanlagen mit Größen bis zu 30 kWp zwischen 5,81 ct/kWh und 11,01 ct/kWh. Sie unterscheiden sich hauptsächlich nach Standort und Ertragsprofil.

BrennstoffÖlGasHolzpelletsPV-Strom
Brennstoffpreis0,93 €/l-362,1 €/t-
In ct/kWh9,308,565,805,18-11,01

PV-Strom, der im Haus nicht weiterverwendet werden kann, konkurriert nicht mehr mit dem Haushaltstrompreis. Er lässt sich am besten mit den Kosten für Brennstoffe wie Gas, Öl, oder Holz vergleichen, die sonst das Wasser erwärmen würden.

Ist der Stromertrag einer PV-Anlage zu gering für eine Brauchwassererwärmung durch Heizstäbe, aber soll der eigene Strom genutzt werden, kann eine Brauchwasserwärmepumpe sinnvoll sein.

Welche Heizstäbe gibt es?

Die meisten Heizstäbe schließt du AC-seitig an das Hausnetz an. Es gibt aber auch PV-Heizstäbe, die DC-seitig direkt mit der Photovoltaikanlage verbunden werden können. In der Regel wird dafür ein Strang mit maximal 2,5 kWp mittels MC4 angeschlossen.

Die am Wechselstrom angeschlossenen Geräte brauchen, um nur den Überschussstrom zu verwenden, auch ein „Gehirn“ dahinter. Deshalb bieten Hersteller die Heizstabregelung oft gleich mit an. Diese regeln die Leistung von einem oder auch mehreren angeschlossenen Heizstäben. Diese Regelung kann bei einigen Geräten wattgenau, also stufenlos, laufen. Andere werden in Wattbereichen von 200 W, 500 W oder anderen Abstufungen geregelt. Dabei können stufenlose PV-Heizstäbe mit dem richtigen Power Meter auch noch das letzte Watt an überschüssigem Strom verwenden.

Welches Fazit ziehe ich?

Heizstäbe sind schnell installiert und übersichtlich aufgebaut. Besonders bei Post-EEG- und Neuanlagen können sie bestehende Heizsysteme ergänzen und Brauchwasser erwärmen. Heizstäbe punkten mit einer hohen Kosteneffizienz. Dank einer smarten Regelung kann überschüssiger PV-Strom auch wattgenau verwendet werden. So wird er nicht verschwendet. Sinnvoll eingesetzt kann man mit einem Heizstab die Hauptheizung von etwa April bis Oktober „einfach mal abschalten“, frei nach dem Motto einer beliebten deutschen Kindersendung. Das schont nicht nur den Geldbeutel, sondern auch das Klima.

Zusammengefasst

  • Heizstäbe werden zusammen mit Pufferspeichern eingesetzt und erwärmen das Brauchwasser.
  • Am sinnvollsten wirkt ein Heizstab zusammen mit einer PV-Anlage bei ausgeförderten Anlagen und Neuanlagen. Der selbsterzeugte PV-Strom kann in thermische Energie gewandelt und im Sommer gut die Heizung ersetzen.
  • Die meisten Heizstäbe werden AC-seitig an das Hausnetz angeschlossen, es gibt aber auch DC-seitige.
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