Ist dieser Heizstab das Ende der Solarthermie? (Solarthermie vs. Wärmepumpe vs. DC Heizstab)

In Deutschland verbrauchen wir pro Person ca. 1400 Kilowattstunden pro Jahr, um warmes Wasser zu erhalten, was im Schnitt über 400 Euro Heizkosten für 3-Personen-Haushalte bedeutet. Der Energiebedarf für Warmwasser ist ganzjährig gleichmäßig verteilt, daher lohnt sich die Überlegung, wie wir solare Energie nutzen können, um Warmwasser zu produzieren. Wir vergleichen verschiedene Möglichkeiten: Solarthermie, PV-Anlage mit Heizstab, Wärmepumpe, Brauchwasserwärmepumpe und Insel-Solaranlagen.

Solarthermie hat einen hohen Wirkungsgrad und benötigt weniger Fläche, ist jedoch teuer und aufwendig zu installieren. Früher war Solarthermie günstiger, aber PV-Module sind jetzt billiger und flexibler, da sie Strom statt Wärme erzeugen. Ein PV-gesteuerter Heizstab rechnet sich oft nicht aufgrund hoher Installationskosten und geringer Einsparungen im Vergleich zu Ölheizung. Wärmepumpen sind sinnvoller, besonders mit PV-Strom. Brauchwasserwärmepumpen können die hohen solaren Überschüsse nicht nutzen.

Eine spannende Alternative ist der DC-Heizstab in einer Inselanlage, da hier Kosten für Elektriker und Wechselrichter entfallen und man vieles selbst machen kann. Solche Anlagen kosten etwa 1400 Euro und amortisieren sich innerhalb von 8 bis 10 Jahren, abhängig davon, ob man selbst installiert oder Handwerker beauftragt. Bevor du investierst, überlege, ob du genug Platz hast, ob du in Zukunft eine PV-Anlage oder Wärmepumpe planst, und wie du Solarthermie oder Heizstab am besten nutzen kannst.

Inhalt
0:00 Intro
1:02 Solarthermie
2:53 PV Anlage
4:55 Wärmepumpe
5:44 Brauchwasserwärmepumpe
6:46 На Ha Ha Heizstab
7:14 Vorteile Insellösung
8:05 DC Heizstab
9:23 Verschattung?
11:45 2 Heizstäbe
12:50 Muss ich mit Strom Nachheizen?
14:10 Lohnt sich das?
16:10 Das musst du beachten
17:19 Solarthermie Killer?

[WernerKlaus-qk]

Also unser 3000 Watt 230V AC Heizstab hat bei Aliexpress gerade einmal 13, 50 € inkl. Versand gekostet, ist 60 cm lang und überstreicht von oben eingeführt den überwiegenden Höhenbereich des Wasserspeichers der vor 25 Jahren mit der Gastherme eingebaut wurde (Heizstab 2017 selbst nachgerüstet - dafür Temp-Meßfühlerhülse ausgebaut) - dieser ist seitdem in 9 von 12 Monaten jährlich im Betrieb und macht bei uns von Mitte Februar bis Mitte November das warme Wasser mit PV Strom und läuft rein bedarfsorientiert (also temperaturgesteuert). Da wir eine galvanisch getrennte Insel-PV-Anlage betreiben und keinen Strom Einspeisen - dafür aber 7 Monate im Jahr gratis E-Auto-Laden für alle (bei Sonnenschein) anbieten, könnten wir mit einer BWWP keine Kosten gegenüber dem low cost Heizstab einsparen, denn die verbleibenden 3 Monate (Mitte November bis Mitte Februar) macht die Gastherme WW sowieso preiswerter wie jede BWWP/LWWP es kann (dafür wäre ein COP > 3 bei 55° Zieltemperatur erforderlich - das schaffen LWWP's/BWWP's im Winter typischerweise nicht). Zudem kann man bei AT ab 4° und darunter mit der Gastherme auf unterster Heizkurveneinstellung (bei uns HK0.2) ein wenig zu heizen und dadurch die Vereisungszeiten und den Arbeitspunkt der LWWP deutlich positiv beeinflussen und den Stromverbrauch in kalten feuchten Wintermonaten so spürbar reduzieren ohne nennenswert Gas zu verbrauchen (die MAZ lag bei uns im Januar 2024 bei ca. 4 - trotz 1.x Wochen um die -10° AT). Zudem könnte so auch im Winter bei einem Netzausfall rein durch PV Strom + Gastherme das Gebäude mit Strom und Wärme versorgt werden ohne mit eine LWWP die Speicher leer zu saugen, denn da reichen selbst unsere 85 kWp sowie > 100 kWh an Speicher nicht aus (der im Winter halt nicht voll wird). Somit drei deutliche Vorteile, die man nur hat, wenn man die alte Heizung erst einmal beibehält, auf einen (ineffizienten Parallel-)Puffer verzichtet (LWWP direkt parallel am Heizkreis) und mit minimaler VL-Temperatur (27°~35° bei 15° bis -11° AT) fährt, was bei uns für 22.5° Raumtemperatur in allen Räumen reicht ohne einen einzigen Heizkörper getauscht zu haben (Gebäude wurde vor Einführung des kW60 Standards gebaut - also auch nur doppelt verglaste Fenster - dafür aber sehr viele solcher Fenster ...). Mit über 85 kWp und etwas mehr wie 100 kWh (nutzbar) LiFePo4-Speicher (alles DIY) haben wir sicherlich zwar keine Std-Anlage, aber vermutlich dennoch weniger investiert wie viele andere Personen mit deutlich weniger Leistung in allen Bereichen. Unser Speicher hat z.B. nur ca. 15T€ gekostet (129 kWh Gesamtkapazität - davon über 100 verwendbar, da neben BMS auch aktives Balancing über den gesamten Arbeitsbereich und für jede einzelne Zelle) - einen Energiemanager haben wir (bisher) nicht, da zumeist ohnehin immer zu viel Strom vorhanden ist, der abgeregelt wird, wenn nicht genügend E-Fahrzeuge zum Aufladen angesteckt werden. Unser Speicher ist so groß ist, dass wir auch mal eines unserer E-Fahrzeuge über Nacht komplett aufladen können, da muss man nicht über 2 bis 5 kWh Verbrauch für den Heizstab nachdenken (die 900 € Preisdifferenz beim Heizstab sind im Speicher besser investiert) ... oder sich irgendwie anderweitig einschränken - nein man lebt zumindest 9 Monate im absoluten Energieüberschuss (durchgehend klimatisiertes Gebäude - da Energie im Überfluss, die sonst verfällt bzw. nicht erezugt wird) und somit sehr komfortabel statt sich irgendwelcher Einschränkungen zu unterwerfen - und fährt halt auch 9 Monate nahezu gratis mit den E-Fahrzeugen (da die PV Anlagenamortisation in 2025 abgeschlossen sein wird).

PV / LWWP / WW / E-Fahrzeuge / Split-Klima / E-Gartengeräte + E-Gadgets kann man selbst im Norden zu 75% autark versorgen, mit dem angedachten Methanolzusatz ggf. in den nächsten Jahren sogar auch zu 100% - dann zudem ohne irgendwelchen Netzbezug - es bleibt somit interessant ...

[clemenszivi]

Ich habe seit 1 Jahr ein Insel PV Anlage mit DC Heinz-Stab von MY PV. Parralel zu meiner Pelletheizung in einen 800l Hygienespeicher. Die Anlage hat mich ca. 2.300 Euro gekostet (mittlerweile sind die einzelnen Komponenten wohl günstiger zu bekommen) ob sie sich Finanziell rentiert hängt wohl von den zukünftigen Pelletpreisen ab. Was man aber auch berücksichtigen muss mein Pelletkessen ist 6 Monate im Jahr ausgeschalten und braucht nicht alle 1-2 Tage wegen dem Brauchwasser hochfahren und das ganze System aufheizen. Bei den kurzen Heizzyklen besteht die gefahr dass der Kessel verharzt und durch die vielen Aufheiz- und Abkühlphasen schneller verschleißt.

[sebastianschmidt]

Wenn man diesen Heizstab mit einer Gas- oder Ölheizung kombinieren will darf man aber die Kombination aus Nutzerverhalten und Heizungsregelung nicht vergessen. Viele Menschen duschen in den Morgenstunden bevor die PV Anlage Leistung liefern. Die Temperatur im Speicher fällt und die Gas- bzw. Ölheizung geht an um den Speicher nachzuheizen. Etwas später wenn die PV Anlage nun Leistung für den Heizstab liefert ist der Speicher schon wieder aufgeheizt und kann keine Energie mehr aufnehmen. Deshalb kann das System nur funktionieren wenn in der Heizungsregelung Zeiten für die Warmwasserbereitung festgelegt werden können und dies natürlich auch gemacht wird.

[nispuk]

Mega erklärt 👍 ich habe bereits solarthermie. Die wurde vor 10 Jahren als komplett Paket zusammen mit der neuen brennwerttherme eingebaut. Ich schalte von Aprlil bis Oktober die Heizung aus. Lediglich die solarpumpe läuft noch. Wir habe. Eigentlich immer warmes Wasser. Sehr sehr selten, dass es mal nur lauwarm ist. Ich mach erstmal nix, aber danke für die neue Perspektive mit der Inselanlage.

[michaelseidel]

Bei mir sieht die Rechnung zum Thema Heizstab anders aus. Vergütung 6.2 Cent, Öl 10Cent + 20% Verluste = 12Cent. Mit der Differenz lässt sich schon eher etwas machen. Heizstab mit einfacher Temperaturregelung, 1.5kW, in vorhandenem Warmwasserspeicher, zeitgesteuert von 11-15 Uhr, wenn warm genug schaltet der Temperaturregler des Heizstabes ab, PV Anlage ist groß, wenn es trotzdem nicht reicht, liefert die Batterie. Investition, ca. 100€, selbst installiert. Das mache ich, solange genügend Strom vom Himmel kommt, das muss ich natürlich beobachten. Über Winter darf dann die Ölheizung wieder ran. Das rechnet sich innerhalb von 2 Jahren

[simonsays]

Ich denke die Rechnung die man da anstellen muss ist sehr individuell, abhängig von Bestandsanlage, Alter und Zustand des Gebäudes usw. Bei meinen Eltern beispielsweise stehen wir gerade auch vor der Frage, da sie eine alte Ölheizung haben und im Sommer ein (für ihren Verbrauch) viel zu großer 130 Liter Speicher sehr ineffizient erwärmt wird. Allein die Umwälzung im Sommer kostet soviel Strom, davon könnte man das Wasser schon mindestens auf Temperatur halten. Werden wahrscheinlich auf einen Hybridboiler umsteiegen, der hauptsächlich per DC-Heizstab heizt, aber auch eine AC-Nachheizmöglichkeit bietet.

[P.Herrmann]

Wir haben ein Fothermo 80Liter Boiler und eine Öl Heizung. Die Öl Heizung ist in 7-8 Monaten aus da sie nur zum Heizen verwendet wird. Das Warmwasser nur mit dem Boiler warm machen. Der nur über das 240 Watt Netzteil angeschlossen ist in einem 6 Personen Haushalt und das Reicht völlig. Der Boiler wird nur dann abgeschaltet, wenn der Strom Bei Tibber sehr hoch ist, über 40 Cent.

[mariaanka]

Guten Morgen
Wir haben unsere Solarthermie seit 1998 auf dem Dach
Bei uns ist jeden Sommer die Ölheizug komplett aus
Haben vor 3 Jahren noch mal 900 € reingesteckt
Sie hat sich mehr wie bezahlt gemacht 😊😊😊😊😊
Dieses Jahr kommt noch die WP und hab meinen Heizungsbauer gesagt die beiden müssen miteinander miteinander reden können wir haben sie ja 😊 und solange sie geht bleibt sie da

[MisterKra]

5:24: Die Rechnung geht leider nicht so ganz auf. Imho wird dieser Fehler sehr häufig gemacht.
Begründung: Wärmepumpen laufen ab Temperaturen von 40 Grad zunehmend ineffizienter. Bei Temperaturen im WW Bereich von 48-60 Grad laufen die WP idR damit nicht in diesem Leistungsbereich. Ausnahmen machen da extrem heisse Tage von etwa 30-35 GRad, wo die WP nicht viel Diffrenzleistung stemmen muss. Allerdings sind diese Temperaturen ja eher di eAusnahme. Deshalb sollte man hier eher mit einer AZ von 2-3 rechnen, als 3-4, da letzteres eher unseriös ist.

[JohannWurst]

wieder ein Werbevideo was nichts mit der Realität zu tun hat. Ein DC Heizstab bringt weder zu wenig Wärme oder zu viel. Wenn das Wasser warm ist, bleibt der Strom auf dem Dach, bei einer Insel. Hier werden wieder Extreme bei den Preisen verglichen. Ich hab einen 1, 5kW Heizstab einer schweizer Firma, der kam keine 150€ und man kann die an eine Steckdose anschließen. Über einen Smartplug und auslesen vom Zähler, kann ich den mit der Home Automatisierung bedarfsgerecht schalten. So kann der bei Bewölkung aus gehen oder wenn die Solltemperatur erreicht ist, wird mehr ins Netz gespeist.

[sschaaf]

Eine Inselanlage ist erstmal eine PV-Anlage, welche nicht am öffentlichen Netz hängt. Je nachdem, was Du mit einer Inselanlage betreibst, brauchst Du natürlich einen Wechselrichter. In dem Fall aber nicht, weil Du einen DC-Heizstab betreibst. Finde das Konzept aber nur für eine sehr kleine Nische interessant, weil nur Warmwasser. Die 6 Module fehlen Dir dann beim Haushaltstrom oder für das Beladen eines e-Autos, Speichers etc. Wenn man das langfristig plant, sehe ich keinen Use-Case dafür.

[iurlc]

@0:17 400 Euro / 1400 kWh = 28, 6 Cent. Da heizt man wohl immer mit Strom? Oder hat die Heizung nur einen Wirkungsgrad von 30%?
@9:30 Das ist falsch - in normalen PV-Modulen sind Bypass Dioden verbaut - bei größeren auch mehrere - die den verschatteten Teil "überbrücken" und die nicht verschatteten Module liefern weiterhin vollen Strom.
@9:45 Wenn die Leistung extrem einbricht, wenn auf nur ein Modul Schatten fällt, dann befindet sich in dem "tollen" Regler nicht mal ein MPP-Tracker. Das bedeutet die Energie aus den Solarmodulen wird insbesondere bei bewölkten Himmel sehr schlecht genutzt.
@10:00 Jetzt wird es noch schlimmer - "Optimierer" optimieren den Gewinn des Verkäufers und die führen zu einer höheren Ausfallswahrscheinlichkeit der Anlage. Mehr Teile (insbesondere mehr Elkos) bedeutet mehr kann defekt gehen.

[weissnichswelt]

Moin.. also der dc heizstab ist irgendwie einfach ne abwandlung der solarthermie.. der grösste nachteil von solarthermie gegenüber pv ist, das man den überfluss nicht verkaufen kann - hier ist es auch wieder so.. ich muss leider auch sagen das deine rechnung irgendwie falsch ist an der stelle.. du wirst niemals 75% der solarerträge für den heizstab nutzen können du wirst eventuell 75% des warmwasser mit der anlage herstellen können.. das ist dann eine ganz andere rechnung..

[pelle]

Tatsächlich würde ich nicht nur mit 10 Cent/kWh bei einer Ölheizung für Warmwasser rechnen. Im Sommer springt sie nur dafür an. Da muss sie erstmal das ganze System aufheizen, bevor wirklich Warmwasser rauskommt. Da gehen vermutlich pro kWh Wassererwärmung vermutlich eher 2kWh Öl-Brennwert drauf. Das sind also schnell 20 Cent/KWh Wirkleistung.

[sergejjost]

Solaroptimirer? Noch nie gehört und sehr interessant!

[j.b.]

Interessanter Beitrag. Bei der Rechnung fehlt allerdings das Material für die Befestigung der Module. Bei uns Fine ich auch keinen, der 6 Module für 200€ auf meinem Dach montiert und die entsprechenden Kabel zieht. Meine aktuellen Module mit 410 Watt Peak liefern um die 1KW pro Stück und Tag- im August. Ich habe keine reine Südausrichtung und die Sonne scheint etwas unregelmäßig… Die Rechnung geht beim Otto Normalverbraucher nicht wirklich auf.

[josk]

Ich hab mich beim Wechsel von Holzvergaser/12 Module Thermie auf WP dafür entschieden, die Thermie durch PV zu ersetzen. Bin froh das ich die Thermie los bin. Viel zu viel Wärme im Sommer. Heizstab hab ich einen 6kw für Warmwasser (Hygieneapeicher 1000L) dabei nachgerüstet. Der wird über Sonoff Dual R3 mit 2, 4, 6 kw mit Home Assistant geschaltet. Gekostet hat mich der Spass um 150 EUR. So läuft die WP an vielen Tagen nicht und da wir eine Entkalkungsanlage haben, darf ich den Speicher auch auf 90 Grad heizen. Das reicht dann für fast eine ganze Woche.

[holgerschurig]

09:30 ... das schlechteste Modul (bei Verschattung) gibt Dir durchaus nicht die Gesamt-Leistung vor. Denn wozu gibt es Bypass-Dioden? Zwar fällt dieses verschattete Modul, je nach Schattenlage und Aufbau des Moduls, zwischen 10% und 100% aus. Und die Bypass-Diode hat auch noch einen Spannungabfall (typische 0.7 bei Siliziumdioden). Aber bei einer Gesamt-String-Spannung von 100-300 V macht dies das Kraut nicht fett. Und nein, man braucht da keinen Optimierer, wenn die Solarmodule diese Bypass-Dioden haben.

[kaipomsel]

Habe auch seit 25 Jahren eine Solarthermie und seit 23 Jahren eine PV Anlage auf dem Dach. Solange man noch eine Gas oder Öl Heizung hat macht Solarthermie Sinn. Sobald man eine Wärmepumpe einbaut macht eine Solarthermie absolut keinen Sinn mehr, weil der kombinierte Wirkungsgrad aus PV und WP höher ist als bei der Solarthermie und der Wartungsaufwand bei PV viel geringer ist! Außerdem kann ich den Überschuss im Sommer einspeisen und bekomme auch an einem bewölktem Tag im Winter mein Wasser mit der PV und WP warm. Heizstäbe sind nach meiner Meinung völliger Unsinn in Verbindung mit einer PV Anlage, weil man auch dort im Winter sein Wasser nicht warm bekommt wenn keine Sonne scheint. Außerdem kostet ein Heizstab inklusive Steuerung und Einbau oft nur etwas weniger als eine Warmwasserwärmepumpe. DC Heizstäbe sind noch größere Unsinn, weil man so viel Strom der PV Module im Sommer nicht nutzen kann, und im Winter reicht es oft nicht fürs warme Wasser!

[robinv]

Du hast bei deiner Rechnung für die Anschaffung die Halterungen für die Module vergessen. Bei meinen system fürs Dach war das fast so teuer wie die module selbst