Heizen mit Strom, lohnt sich das?

Gerade wird das Heizen mit Strom wieder heiß diskutiert, nicht nur hier auf unserem Blog. Durch die EEG – Förderung ist zwar der Anteil regenerativer Energien an der Stromerzeugung erfreulich angestiegen, doch jedes Jahr gibt es weniger Einspeisevergütung für Neuanlagen und die EEG-Umlage sorgt für steigende Strompreise bei den Privatverbrauchern (während an den Strombörsen der Strom immer billiger geworden ist!). Deshalb suchen Eigentümer von PV-Anlagen nach Möglichkeiten, den Eigenverbrauch zu erhöhen, nicht nur für den Haushaltsstrom, sondern zunehmend auch zum Heizen.

Welche Möglichkeiten zum Heizen mit Strom gibt es?

Ein Schelm ist, wer jetzt spontan an Heizlüfter oder strombetriebene Ölradiatoren denkt – da ist jedem klar, dass sich das nicht rentiert. Und die gute alte Glühbirne ist ebenfalls fast ausgestorben 🙂 Doch es gibt modernere und effizientere Möglichkeiten, wie den Heizstab und die Wärmepumpen wissen“ href=“http://blog.paradigma.de/das-sollten-sie-uber-warmepumpen-wissen/“>Wärmepumpe.

Heizen mit dem Heizstab

Ein Heizstab kann als Zuheizung Wärme in den Wärmespeicher für Raumheizung und/oder Trinkwassererwärmung einspeisen und damit den hauptsächlichen Wärmeerzeuger unterstützen oder bei der Warmwasserbereitung im Sommer phasenweise sogar ganz ersetzen. Oft fungiert der Heizstab auch als Zusatz- oder „Notheizung“ bei Wärmepumpenheizungen.

Netzgekoppeltes Photovoltaiksystem mit thermischer Nutzung der Überschüsse

Netzgekoppeltes Photovoltaiksystem mit thermischer Nutzung der Überschüsse, Quelle: Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Quaschning

Heizen mit der Wärmepumpe

Die Wärmepumpe nutzt Umweltwärme aus Luft, Wasser oder Boden (Geothermie) und es gibt sogar noch Förderung dafür. Je nach Jahresarbeitszahl (JAZ) macht sie aus einer Kilowattstunde Strom um die drei bis viermal so viel Wärme.

Nur nicht zur Winterszeit

Allerdings wird Heizwärme vor allem dann gebraucht, wenn kaum oder kein PV-Strom zur Verfügung steht. Dann muss der Strom teuer aus dem Netz gekauft werden und unsere Stromversorgung wird anfällig für sinkende Temperaturen. Schon jetzt beobachtet man Lastspitzen durch Wärmepumpenstrom im Winter. So kommen wir nie von den Gas- und Kohlekraftwerken weg. Nur wo wenig Heizenergie benötigt wird – wie zum Beispiel bei einem Passivhaus mit 1000 – 2000 kWh Jahresheizwärmebedarf -, ist es fast wurscht, wie der Bedarf gedeckt wird. Geduscht und gewaschen wird dagegen auch im Sommer, wenn viel PV-Strom anfällt.

Wann lohnt sich Strom zum Heizen wirklich?

Eine PV-Strom-Heizung rentiert sich also vor allem

  • für die Warmwasserbereitung im Sommer (Heizkessel kann ausgeschaltet bleiben)
  • bei Ein- und Zweifamilienhäusern mit hohem Energiestandard, z.B. Passivhaus
  • bei einer niedrigen Einspeisevergütung
  • wenn nicht auch noch die Sonnensteuer kommt

Solarthermie hat die bessere Energieausbeute

In großem Stil lohnt sich das Heizen mit Strom also nicht. Hohe solare Deckungsgrade von 60-70% sind nicht möglich. Für Mehrfamilienhäuser, Wohnanlagen und spätestens für den Prozesswärmebereich fährt man besser mit Solarthermie – sie schneidet bei der Energieausbeute von allen Formen der Sonnenenergienutzung am besten ab, wie man an der Grafik unten sieht.

Vergleich verschiedener Nutzungsarten der Sonnenenergie

Vergleich verschiedener Nutzungsarten der Sonnenenergie, Quelle: www.sonnenenergie.de

Wärme lässt sich außerdem kostengünstiger speichern (Wasser als Speichermedium) – was bei hocheffizienten Vakuumröhrenkollektoren aber gar nicht nötig ist, jedenfalls nicht saisonal. Dann kann auch das Backupsystem für den Winter klein dimensioniert werden, z.B. als Pellet- oder Stückholzofen. Wenn der verbleibende Heizwärmebedarf gering ist, spricht natürlich auch nichts gegen eine effiziente Wärmepumpe.

Mit unserem Heizkostenrechner könnt ihr selbst durchrechnen, welche Heizung für euch die beste ist! Uns ist bewusst, das dies nicht unbedingt der derzeitigen Mainstreammeinung entspricht, umso wichtiger finden wir es das wirklich auszudiskutieren weil es sehr viele Für und Wider zu beachten gibt.

Titelfoto: BSW Solar

Grafiken: Volker Quaschning; Sonnenenergie

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12 Kommentare zu “Heizen mit Strom, lohnt sich das?”

  1. Ingo Wilhelm

    Schauen sie auf meine Seite da sehen sie die Lösung
    Heizen mit Strom!
    Ich schicke ihnen auch gern unterlagen über
    Smart – Heater
    u. Drum – Heater
    Freue mich schon auf ihre Antwort

  2. Felix Furtmayr

    @Ingo Wilhelm: Sicher haben Sie die perfekte Lösung und können uns deshalb hier auch den Preis posten, damit wir damit rechnen können.

    „…Gerade wird das Heizen mit Strom wieder heiß diskutiert…“
    Ich seh schon – das hab ich verbrochen 😉

    Nach wie vor bin ich an Solarthermie interessiert. Gern würde ich aber aus Interesse einen guten Vergleich von Solarthermie und PV sehen. Mir selbst fehlen hierfür genaue Zahlen/Erfahrungswerte. Damit das ganze wirklich aufschlussreich ist, müsst man auch zwischen den Flach- und Röhrenkollektoren unterscheiden.

    Ausgehen sollte man von den von der Strahlungsleistung pro m^2. Eine Frage hierzu: Liefern Solarthermie und PV im Winter gleichermaßen wenig? Beides ist logischerweise an den absoluten Wert der Einstrahlung gebunden, aber vielleicht gibt es ja Unterschiede. Viele PV-Module bringen auch noch mit diffusem Licht was; soweit ich weiß, machen Röhrenkollektoren das auch – gibt es genauere Erkenntnisse?

    Nächster Punkt: Ich hab schon Diagramme zur Richtungs- und Winkelabhängigkeit von Solarthermie und Solarzellen gesehen. Hat so ausgesehen, als würde die Solarzelle hier deutlich besser abschneiden – auch in Ausrichtung West oder Ost noch gut Erträge; größere Reduktionen bei Solarthermie – könnt ihr das bestätigen?
    Vielleicht war die Grafik nur beszogen auf die Flächenkollektoren.
    In diesem Zusammenhang erscheint es mir gerade sinnvoll auf Ost- und Westdächer PV-Module zu bauen und in Südausrichtung die Solarthermie. Warmwasser kann man ja eh länger speichern, und bei PV hat man so schön lang Strom über den ganzen Tag und keine zu hohe Mittagsspitze.

    Nun zum Erstrag pro m^2. Leider weiß ich aus der obigen Grafik nicht, ob der solare Deckungsgrad bereits eingerechnet wurde. Was sind denn realistische Brutto Erträge von Flächen- und von Röhrenkollektoren?
    Ich glaube die PV-Zahlen der Grafik müsste man nach oben korrigiren. Ist ja direkt an den Wirkungsgrad gekoppelt – heutzutage haben viele Module 15 % und mehr. Mit einem guten Modul mit hohem Wirkungsgrad (17%) erreicht man vielleicht schon über 150 W/m^2.

    Gruß Felix

    1. Sabine E. Rädisch

      Hallo Felix! Richtig, ein guter Röhrenkollektor bringt auch im Winter und bei diffusem Licht noch etwas. Dazu sowie zum Einfluss des Einstrahlungswinkels (und den Unterschieden zwischen Solarthermie und PV) und den Unterschieden zwischen Flach- und Röhrenkollektoren werden wir in der nächsten Zeit auch noch einiges bringen. Bleiben Sie uns daher gewogen 🙂

  3. Roger Corradini

    Bei dem Vergleich von PV und ST muss man aufpassen!

    Der Ertrag der PV wir üblicherweise mit Netzankopplung – also mit einer unendlich großen Senke berechnet.
    Der Ertrag der ST wird als Inselsystem gerechnet – also ergibt sich ein nutzbarer Ertrag der deutlich unterhalb des Wirkungsgrades der Kollekoren liegt.

    Ob dieser Ansatz einen neutralen Technologievergleich darstellt, muss jeder für sich selbst entscheiden.

    17% Wirkungsgrad bei der PV stimmen nur unter Normbedingungen und ohne Wechselrichterverluste, nicht optimal arbeitenden MPP-Tracker, Teilverschattung oder erhöhten Modultempertauren…

    Beste Grüße
    Roger Corradini

  4. Harald Thauer

    Ich finde diese PV-Lösung interessant für Hotels mit hauptsächlicher Auslastung im Sommer. Kühlenergie und Duschwasser braucht man bei Hitze=Sonnenschein und bei weniger Hitze ist der Bedarf an Energie und Duschwasser geringer.

  5. Sabine E. Rädisch

    Ein interessanter Ansatz, um sommerliche Überschüsse zu verbrauchen. Aber bei Hotels ist ja auch der Warmwasserbedarf entsprechend hoch, ich frage mich, ob die PV da einen wirkungsvollen Beitrag liefern kann.

    1. Cornelia Daniel-Gruber

      Von Hotels weiß ich, dass die Dachflächen oft nicht groß genug sind um mit PV einen signifikanten Beitrag zu leisten. Natürlich kann die Lösung Sinn machen, große Sprünge sind aber schwierig, weil da wirklich extrem viel Energie gebraucht wird. Ich hab ja schon öfter auch Hotels durchgerechnet. Selbst mit hocheffizienten Solarthermieanlagen mit Vakuumröhren, die ja zumindest den 4-fachen Ertrag haben, schafft man schwer den gesamten Sommerverbrauch. Sinn machen beide Lösungen, die eine halt mehr und die andere etwas weniger. Bei Hotels scheiterts leider selten an der Wirtschaftlichkeit, die so ziemlich immer gegeben ist, aber an der Eigentümerstruktur. 5ct/kWh sind vielen nicht genug, was natürlich völliger Blödsinn ist, aber da muss sich erst das Mindset etwas drehen und günstige Finanzierungsmöglichkeiten für solche Fälle angeboten werden. Das Verständnis dafür ist aber leider noch nicht sehr stark ausgeprägt.

    2. ruedi

      Hotels brauchen nicht nur Warmwasser sondern auch den noch teureren Strom. Daher wirds sinnvoller sein die begrenzte Dachfläche für das einzusetzen was mehr Geld spart: PV. Überschüsse kann man billig in Wärme umwandeln oder zur Not gar ins Stromnetz einspeisen (was man aber vermeiden sollte, denn aus 12 Ct Vergütung werden mit hohem Grenzsteuersatz nur 6-7 Ct). Auf den Überschüssen einer ST bleibt man sowieso sitzen.
      Auch ist Stromkabel zu verlegen nicht aufwändig, WW-Rohre verlegen schon. Wartung bei PV brauchts auch nicht, ST schon.

      Ihren Satz „wenn der verbleibende Heizwärmebedarf gering ist spricht nichts gegen eine WP“ möchte ich anzweifeln.
      Wie sollte sich eine 20.000 Euro teure WP bei wenig Heizwärmebedarf je rentieren? Die Abschreibung wäre ein Vielfaches der Brennstoffkosten.
      Zu empfehlen ist in einem solchen Fall eine billige Direktstromheizung die weder Wartung, Installations- noch Schornsteinfegerkosten hat.

    3. Sabine E. Rädisch

      Hallo Ruedi, was die Wärmeerzeugung anbelangt, ist der Wirkungsgrad von PV-Modulen ca. 4 – 5 mal geringer als der von Solarkollektoren, die die Wärme direkt liefern. In der Regel ist genug Platz für beide Nutzungen auf einem Dach, warum also nicht eine Solardirektheizung und dazu PV für den Strombedarf? Die Option, solare Überschüsse in Wärme zu verwandeln, steht ja immer noch offen. Aber natürlich kann und sollte jedeR die Heizart wählen, von der er oder sie überzeugt ist.

    4. Roger Corradini

      Wenn unser Ziel ein Gesamt-Effizienz-Optimum ist, sollten alle verfügbaren Technologien jeweils Ihre Stärken ausspielen dürfen und auf die Schwächen entsprechend Rücksicht genommen werden.
      Solarthermie: hoher Flächen Ertrag, Transport mit signifikaten Verlusten behaftet.
      Photovoltaik: niedrigerer Flächen-Ertrag. Tranpsort mit sehr geringen Verlusten behaftet.
      Daher sollte Solarthermie bevorzugt verbrauchsnah eingesetzt werden. D.h. wenn ich ein Hotel mit Wärme (ob jetzt nur WW oder auch für Beheizung) versorgen will, sollete aufgrund der der höheren Flächeneffizienz und dem kurzen Transportweg Solarthermie zum Einsatz kommen.
      PV-Strom ist wesentlich „transportabler“ (Netze) und kann daher auch verbrauchsfern erzeugt werden und muss demnach nicht unbedingt die verbrauchsnahen Dachflächen belegen.

  6. ruedi

    Die Überschrift lautet: Lohnt sich das. Also sollte man auch die Wirtschaftlichkeit betrachten.
    PV nicht vom eigenen Dach oder Grundstück bezogen wird teurer durch Netzentgelt, Steuern und Abgaben sodaß die Bezugskosten nicht mehr 10 Ct sind. Und ein Hotel hat auch einen hohen Stromverbrauch.
    Wenn der Platz da ist dann sollte schon beides aufs Dach.

    Bei einem EFH fehlt allerdings der hohe WW-Verbrauch.
    Auch wird eine WP oder Pelletheizung die nur 3000 kwh/a Wärme liefern muß nie rentabel sein. Daher würde ich eine Stromdirektheizung nie pauschal verdammen.

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