pv-heizstab-photovoltaik-header-net4energy

PV-Heizstab | Regelung & Nachrüstung

Über diesen Artikel

Lesezeit

4 Minuten

Veröffentlichung

17.03.2022

Letztes Update

17.03.2022

Ist ein PV-Heizstab sinnvoll in einer Photovoltaikanlage?

Ein PV-Heizstab? Was das ist und was der Heizstab mit dem Eigenverbrauch deines selbst erzeugten Solarstroms zu tun hat, erfährst du in unserem Artikel.

Inhalt des Blogartikels

Was ist ein PV-Heizstab?

Funktionsprinzip

Ein Heizstab ist ein stabförmiges Gerät, das mit elektrischem Strom Wärme erzeugt. Du kannst ihn dir wie einen Tauchsieder vorstellen. Er zählt zu den Direktheizungen, weil der Strom ohne Umwege in Wärme umgewandelt wird. Im Inneren der röhrenförmigen Metallstäbe des Heizgerätes befinden sich Heizdrähte, die sich bei Stromfluss stark erwärmen. Natürlich sind die Heizdrähte elektrisch von den sie umgebenden Metallröhren isoliert, damit du dir bei der Verwendung keinen elektrischen Schlag holen kannst.

Anwendungsbeispiele

Heizstäbe werden zum Beispiel in elektrischen Speicherheizkörpern als zusätzliche Bedarfsheizung eingesetzt. Du kannst sie zuschalten, wenn die gespeicherte Wärme im Heizkörper nicht mehr ausreicht, um die Raumwärme zu halten. Nachteil ist, dass du für die Zusatzheizung teuren Tagstrom und keinen billigen Nachtstrom wie bei der Aufladung des Speicherheizkörpers nutzen musst.

Eine aktuellere Anwendung ist die Verwendung im Pufferspeicher einer Heizungsanlage. Normalerweise wird sowohl das Heizungswasser und auch das im Haushalt benötigte Warmwasser vom Heizkessel erwärmt. In der warmen Jahreszeit brauchst du jedoch gar keine Heizung. Den Heizkessel nur für die Temperierung des Warmwassers laufen zu lassen, wäre unökonomisch. Da kann es kostengünstiger sein, das Brauchwasser mit dem elektrischen Heizstab zu erwärmen. Allerdings musst du die recht hohen Stromkosten für den Heizstab bedenken.

Verfügt dein Haus über eine Photovoltaikanlage, bietet es sich an, überschüssigen Solarstrom für die Erwärmung des Wassers im Trink- und Brauchwasserspeicher zu nutzen.

 

So funktioniert der PV-Heizstab

Anforderungen an den Heizstab

Die Einbindung eines PV-Heizstabs in eine Photovoltaikanlage ist nicht so trivial, wie du denken könntest. Das Energiemanagement muss zu jedem Zeitpunkt entscheiden, wie es den gerade zur Verfügung stehenden Solarstrom verteilt. An erster Stelle stehen die momentan aktiven Verbraucher im Haushalt. Der Rest kann an einen Stromspeicher gehen, an den PV-Heizstab und eventuell in das öffentliche Netz.

Hinzu kommt, dass der Wärmebedarf, den der Heizstab decken muss, ebenfalls schwankt. Ist das Wasser im Speicher auf Solltemperatur, darf der PV-Heizstab nicht heizen und kann keinen Solarstrom abnehmen. Wenn du jedoch warmes Wasser entnimmst, fließt kaltes Wasser nach. Je nachdem, wie weit die Temperatur im Speicher absinkt, muss der Heizstab mit mehr oder weniger Leistung nachheizen. Auch dafür ist das Energiemanagement zuständig.

Regelprinzipien

Das bedeutet, die Heizleistung des Stabes muss regelbar sein. Dafür gibt es unterschiedliche Ansätze. Im einfachsten Fall lässt sich die Leistung in Stufen hoch- und runterschalten. Die Stufen können 200 Watt, 500 Watt oder auch 1.000 Watt sein. Je größer die Stufen, desto ungenauer lässt sich die Leistung sowohl an den Heizwärmebedarf als auch an die momentan zur Verfügung stehende Strommenge anpassen. Ungenaue Anpassung bedeutet, dass der Heizstab ungenügend heizt bzw. mit Netzstrom betrieben werden muss. Oder er verbraucht mehr Strom als eigentlich notwendig. Völlig ungeeignet sind ungeregelte Heizstäbe. Sie heizen entweder mit voller Leistung oder sie sind abgeschaltet. Am besten funktionieren Heizstäbe, die sich stufenlos regeln lassen.

 

Nachrüstung in bestehende Anlagen

Natürlich hast du die Möglichkeit, einen PV-Heizstab in deiner Anlage nachzurüsten. Das solltest du einem Experten überlassen, der den optimal passenden Heizstab festlegen und alle Anpassungen zur optimalen Funktion der Photovoltaik und des Pufferspeichers vornehmen kann. Am besten ist es jedoch, den PV-Heizstab gleich bei der Installation der PV-Anlage mit einzubauen. Dann hast du die Gewähr, dass alle Komponenten des Systems miteinander harmonieren.

 

Unterschiedliche Arten von PV-Heizstäben

Mittlerweile ist das Marktangebot sehr breit. Abgesehen von der unterschiedlichen Leistung der einzelnen Geräte gibt es noch weitere Unterschiede. DC-Heizstäbe arbeiten mit Gleichspannung und verarbeiten den Solarstrom direkt. Sie können im Bedarfsfall jedoch nicht mit Strom aus dem öffentlichen Netz betrieben werden.

AC-Heizstäbe benötigen Wechselspannung. Der Strom aus der Photovoltaik muss erst mit einem Wechselrichter umgewandelt werden. In der Regel sind Photovoltaikanlagen mit Wechselrichtern ausgestattet, da alle Stromverbraucher im Haus ebenfalls Wechselspannung benötigen. Ein AC-Heizstab kann bei Bedarf auch mit Netzstrom betrieben werden.

Die Leistung des Heizstabes ist ausschlaggebend dafür, ob sein Anschluss einphasig (230 Volt) oder dreiphasig (400 Volt, wie bei einem Elektroherd) erfolgen muss. Zu bedenken ist auch die Art der Leistungsregelung (stufenweise oder stufenlos).

 

Welche Vor- und Nachteile bringt ein PV-Heizstab mit sich?

Als Nachteil kannst du allenfalls ansehen, dass der PV-Heizstab eine hochwertige und damit teure Regelung benötigt. Auch der Heizstab selbst sollte nicht von der billigen ungeregelten Sorte sein. Die Integration des Heizstabes erfordert also einigen finanziellen und Arbeitsaufwand.

Dem steht eine ganze Reihe von Vorteilen gegenüber. Mit dem Heizstab erhöhst du den Eigenverbrauch an Solarstrom und benötigst weniger Strom aus dem öffentlichen Netz. Du sparst also Stromkosten. Darüber hinaus kannst du den Heizkessel während der warmen Jahreszeit stilllegen. Denn du brauchst keine Heizung und die Warmwasserbereitung übernimmt der PV-Heizstab. Das schont den Kessel und erhöht dessen Lebensdauer. Außerdem sparst du Brennstoff und damit Kosten. Und in der Zeit der Abschaltung erzeugt der Kessel keine klimaschädlichen Abgase. Du trägst also auch zum Umweltschutz bei.

 

Was kostet ein PV-Heizstab?

Die Preisspanne ist breit und reicht von wenigen 100 bis zu 1000 Euro und auch noch darüber hinaus. Um Beispiele zu nennen: der DC-Heizstab ELWA E und sein AC-Pendant AC ELWA E werden mit Preisen zwischen 700 und 900 Euro gehandelt. Beide sind mit einer Sollwerteinstellung für die gewünschte Wassertemperatur und einer hochwertigen Regelung ausgestattet. Bei beiden Geräten bilden Heizstab und Regelung eine Einheit.

Eine andere Variante sind (stufenlos) geregelte Photovoltaik Power-Manager wie zum Beispiel das AC Thor, an die mehrere einfache Heizstäbe, aber auch andere elektrische Wärmequellen zur Versorgung mit Solarstrom angeschlossen werden können. Ein Set aus dem Power Manager plus einem Solarstromzähler (PV Power Meter) und einem einfachen Einschraub-Heizstab kannst du am Markt zu einem Preis von rund 1.200 Euro finden.

 

Ein PV-Heizstab lohnt sich!

Neben einem Batteriespeicher führt auch der Einsatz eines PV-Heizstabes zu einer starken Erhöhung des Eigenverbrauchs deines Solarstroms. Was du selbst verbrauchst, musst du weder gegen stark geminderte Vergütung in das öffentliche Netz einspeisen noch vom Versorger dazu kaufen. Du sparst Kosten. Wenn der Heizstab die Brauchwassererwärmung übernimmt, muss der Heizkessel weniger arbeiten und kann über den Sommer komplett abgeschaltet werden. Das spart Brennstoff und damit auch wieder Kosten. Darüber hinaus produziert deine Wärmeerzeugungsanlage dadurch weniger CO₂ und andere schädliche Abgase. Das ist dein ganz persönlicher Beitrag zum Klimaschutz.

pv-heizstab-photovoltaik-e-book-guide-net4energy
Du möchtest mehr über die Photovoltaik erfahren? Lade dir jetzt unseren Essential Guide herunter!
Jetzt downloaden