PV-Anlage mit Heizstab: Stromüberschuss sinnvoll verwenden

Die eigene PV-Anlage auf dem Dach versorgt das eigene Zuhause kostengünstig mit Strom – und mit Wärme. Immer mehr Menschen haben erkannt, was man mit dem Stromüberschuss machen kann – selbst ohne Speicher. Über einen Heizstab wird Solarstrom inzwischen direkt zur Warmwasserbereitung verwendet und erhöht damit die Eigenverbrauchsquote spürbar. Wie das geht und welche Vor- und Nachteile die Methode hat, erfahren Sie hier.

Wenn die Solaranlage mehr Strom produziert, stehen Ihnen mehrere Möglichkeiten offen, etwa den ungenutzten Strom in einem Stromspeicher für einen späteren Zeitpunkt aufzuheben oder ihn ins Netz einzuspeisen und von der Einspeisevergütung zu profitieren. Diese Einspeisevergütung ist allerdings gering und auch wenn Stromspeicher immer günstiger werden, kosten sie nach wie vor mehrere Tausend Euro.

Statt den Überschuss für ein paar Cent ins Netz zu speisen, könnten Sie damit kostenlos warmes Wasser erzeugen!

Ein Heizstab, auch Elektroheizstab genannt, ist ein elektrisches Heizelement, das in verschiedenen Anwendungen zur Erzeugung von Wärme verwendet wird. Dazu wird der Heizstab mithilfe von elektrischer Energie erwärmt, indem Strom durch das Metall fließt. Die so entstehende Wärme kann direkt an das Wasser übertragen und so zur Regulierung der Wassertemperatur genutzt werden. Das Prinzip ist nicht neu, es kommt etwa bei Wasserkochern, dem Bügeleisen oder der Waschmaschine vor.

Neu ist aber, dass Heizstäbe immer häufiger in Verbindung mit PV-Anlagen zum Einsatz kommen – insbesondere im Rahmen der sogenannten Sektorkopplung, also der Verbindung von Strom- und Wärmeerzeugung. Eine Analyse des Umweltbundesamts zur Integration erneuerbarer Energien durch Sektorkopplung (PDF) zeigt, welche Rolle solche Systeme im Kontext der Energiewende spielen können.

Aus wirtschaftlicher Sicht lohnt es sich, möglichst viel des selbst produzierten Stroms zu nutzen. Ein Heizstab für die PV-Anlage ist in diesem Fall ein zusätzlicher und sinnvoller Verbraucher. Er wird entweder direkt oder indirekt an die PV-Anlage angeschlossen.

Beim direkten Anschluss wird nicht direkt an die Solarmodule, sondern ans Hausnetz angeschlossen. Über die Steuerung, ein Home Energy Management System (HEMS), wird der Strom automatisch an den Heizstab umgeleitet, wenn mehr Strom produziert als aktuell verbraucht wird.

Beim indirekten Anschluss kommuniziert der Heizstab über Schnittstellen mit dem Wechselrichter, dem Herzstück der PV-Anlage. Auch hier wird nur dann Strom in den Heizstab geleitet, wenn tatsächlich ein PV-Überschuss vorhanden ist.

Im Sommer, wenn der Wärmebedarf besonders gering ist, kann der Heizstab sogar als alleiniges Heizsystem fungieren. Die über die PV-Anlage gewonnene Energie erhitzt über den Heizstab das Brauchwasser und die Heizung muss nicht mehr anspringen. Das spart nicht nur Kosten, sondern reduziert auch den CO₂-Ausstoß. Allerdings ersetzt ein Heizstab keine komplette Heizung – er eignet sich vor allem als Zusatzlösung.

Damit ein Heizstab über die PV-Anlage betrieben werden kann, braucht man abgesehen von der Anlage und dem Heizstab selbst (Kosten zwischen 50 und 400 Euro) einen Pufferspeicher. Dieser dient als eine Art Zwischenspeicher für Heizwasser, welches bei Bedarf an die Heizkörper im Haus abgegeben werden kann. Durch diesen Pufferspeicher wird das Wasser nicht unmittelbar verbraucht, sondern schon vorab kostenschonend erwärmt.

Statt neues Heizwasser nachzuliefern, wenn Wasser entnommen wird, wird das verbliebene Brauchwasser einfach mithilfe des Heizstabs auf die benötigte Temperatur erhitzt. Das schont nicht nur die Heizungsanlage, sondern senkt in der Regel auch die Energiekosten.

Wichtig ist auch ein Energiemanager, PV-Regler oder ein modernes Smart-Home-System, das erkennt, wann überschüssiger Strom zur Verfügung steht und gezielt den Heizstab ins Spiel bringen kann. Dazu braucht es auch einen passenden Wechselrichter, entweder mit einer Schnittstelle zum Energiemanager oder dem Heizstab selbst.

Ein Stromspeicher ist grundsätzlich eine langfristig sinnvolle Investition ins eigene Energiesystem, aber nicht zwingend notwendig, um einen Heizstab zu nutzen. Wenn Sie auf der Suche nach einem passenden Speicher für Ihre individuelle Situation sind, kommen Sie hier zur passenden Option.

Ob sich ein Heizstab in Kombination mit einer PV-Anlage lohnt, hängt von mehreren Punkten ab.

• Maximiert den Eigenverbrauch: Gerade bei niedriger Einspeisevergütung ist es wirtschaftlich sinnvoller, den Strom selbst zu nutzen, als ihn einzuspeisen.
• Niedrige Betriebskosten: Der Heizstab benötigt keine Brennstoffe, Wartung oder komplexe Technik – lediglich PV-Strom. Der kommt kostengünstig über die Solaranlage.
• Geringe Investitionskosten: Heizstäbe sind günstig in der Anschaffung und nahezu wartungsfrei. Die Lebensdauer beträgt 12 bis 15 Jahre.

Allerdings gibt es auch einige Punkte, die Sie bedenken sollten.

• Kein Vergleich zu Wärmepumpen: Ein Heizstab wandelt Strom 1:1 in Wärme um. Verglichen mit Wärmepumpen (3:1) ist das wenig effizient.
• Nur sinnvoll bei PV-Überschuss: In Haushalten mit hohem Eigenverbrauch (z. B. Wallbox, Wärmepumpe) bleibt oft kein Strom für den Heizstab übrig.

Ein Heizstab hilft, den Eigenverbrauch der PV-Anlage zu maximieren. Indem er direkt oder indirekt ans System angeschlossen wird, hilft er, Wasser für Haushaltsgeräte, die Dusche oder die Heizung zu erwärmen. Er ersetzt aber keine zentrale Heizung. Gerade der geringe Wirkungsgrad im Vergleich zu einer Wärmepumpe oder die Tatsache, dass die PV-Anlage im Winter, wenn der Heizbedarf am höchsten ist, wenig Strom liefert, sind Nachteile.

Aber für Haushalte mit hohem Warmwasserbedarf und regelmäßigem PV-Stromüberschuss ist das Konzept auf jeden Fall sinnvoll. Es hilft Geld zu sparen und den eigenen ökologischen Fußabdruck zu verringern.

• Ist ein Heizstab mit Photovoltaik sinnvoll? Ein Heizstab, der mit der PV-Anlage betrieben wird, kann sich lohnen. Insbesondere, wenn das eigene Solarsystem über keinen Speicher verfügt und ungenutzter Strom sonst ins Netz eingespeist werden müsste, ist er eine lohnende Investition. Allerdings ist der Heizstab im Vergleich zu Wärmepumpen oder Solarthermie weniger effizient und daher nur eine Ergänzung.
• Wie viel Strom verbraucht ein Heizstab? Ein Heizstab verbraucht viel Strom, aber nur über einen kurzen Zeitraum. Wird er z. B. zwei Stunden täglich betrieben, ergibt sich ein Stromverbrauch von etwa 3 bis 6 kWh pro Tag. Ein moderner Kühlschrank verbraucht verglichen dazu im Durchschnitt 0,3 bis 1 kWh pro Tag, je nach Effizienzklasse, Alter und Nutzung. Wichtig: Ohne Steuerung über ein HEMS besteht das Risiko, dass der Heizstab teuren Netzstrom nutzt.
• Wie groß muss die PV-Anlage für einen Heizstab sein? Die Größe einer PV-Anlage ist nicht entscheidend für den Heizstab – zumindest nicht in erster Linie. Eine PV-Anlage sollte idealerweise mindestens 5 kWp leisten, wenn ein Heizstab mit 2 kW regelmäßig betrieben werden soll. Für ein klassisches Einfamilienhaus empfehlen sich ohnehin PV-Anlagen mit einer durchschnittlichen Leistung von 7 kWp. Für eine ganzjährige Warmwasserversorgung mit Heizstab ist eine größere PV-Anlage von Vorteil.

• Gibt es Förderungen für PV-Heizstäbe oder Eigenverbrauchssysteme? Aktuell gibt es in Deutschland keine Förderungen für Heizstäbe. Jedoch werden PV-Anlagen, Speicherlösungen und teilweise auch steuerliche Vorteile für den Eigenverbrauch gefördert. Da sich die Anschaffungskosten für einen Heizstab ohnehin nur auf 50 bis 400 Euro belaufen, würde eine Förderung keinen nennenswerten Unterschied hinsichtlich der Gesamtkosten machen.
• Wie kompliziert ist der Einbau eines Heizstabes? Obwohl der Einbau eines Heizstabes nicht sehr aufwändig ist, sollten Sie davon absehen, das selbst zu machen. Denn Heizstäbe arbeiten mit 230 oder sogar 400 Volt, was zu lebensgefährlichen Verletzungen führen könnte.