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Überschüssigen PV-Strom nutzen: Heizstäbe zur solarelektrischen Warmwasserbereitung

Photovoltaikanlagen sind in vielen Haushalten längst Standard – immerhin fast 15 % der deutschen Haushalte haben mittlerweile eine eigene PV-Anlage. Der Photovoltaikstrom wird dabei in einem herkömmlichen Vier-Personen-Haushalt oftmals nur zu gut 30 % genutzt. Der Rest wird ins Netz eingespeist, oft zu geringen Vergütungssätzen. Mit dem Ziel, den Eigenverbrauch zu steigern, rücken zunehmend elektrische Verbraucher in den Fokus, die große Energiemengen aufnehmen können. Etwaige Verbraucher, die punktuell einen großen Stromverbrauch erfordern, sind beispielsweise der Wäschetrockner, die Waschmaschine oder auch das Beladen eines Elektrofahrzeugs – sofern vorhanden. Aber auch der Wärmebereich bietet hierfür ein großes Potenzial. Für die Warmwasserbereitung fallen in einem Haushalt mit vier Bewohnern ca. 4000 kWh im Jahr an.

Der gleiche Energiebedarf wie bei der Warmwasserbereitung tritt auch in der Heizung auf bei einem gut gedämmten Gebäude (etwa durch Sanierung oder Neubau), das energetisch dem heutigen Standard entspricht. Für die Heizung kann, wenn auch ein thermisches System zur Wärmebereitung mit einem Pufferspeicher zur Verfügung steht, ein zusätzlicher Sektor elektrifiziert bzw. elektrisch unterstützt werden. Hierfür stehen am Markt verschiedene Lösungen zur Verfügung – manche netzdienlich, andere eher weniger. Somit können in einem üblichen Vier-Personen-Haushalt fast alle Sektoren, je nach Gegebenheit natürlich, elektrisch betrieben werden – ein enormes ­Potenzial für Optimierungen mit Photovoltaikstrom.

Photovoltaiktaugliche Heizstäbe

Netzdienliche Heizstäbe modulieren stufenlos, was viele Vorteile gegenüber stufengeschalteten aufweist. Auf diese Weise kann das Maximum aus der schwankenden Energiequelle Photovoltaikanlage (vor allem auch durch schwankende Bedarfe im Haushalt) für die eigene Nutzung herausgeholt werden. Diese photovoltaiktauglichen Heizstäbe sind hierfür eine besonders praktikable Lösung: Sie verwandeln PV-Überschuss, der nicht im Haushalt verbraucht wird und normalerweise ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden würde, direkt in Wärme und machen so Solarstrom unmittelbar nutzbar.

Auch wenn Batteriespeicher immer kostengünstiger und mit größerer Kapazität die Photovoltaikerträge zwischenspeichern, kann das Wasser in Warmwasser- oder Pufferspeichern mit vergleichsweise geringen Investitionskosten als Langzeitspeicher dienen. Die Wärmeerzeugung aus Solarstrom kann so den Verbrauch fossiler Energie deutlich senken und die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage verbessern.

Warum Überschuss aus der Photovoltaikanlage nicht ungenutzt bleiben sollte

Photovoltaikanlagen erzeugen insbesondere in den Mittagsstunden erhebliche Strommengen, die oft nicht zeitgleich verbraucht werden können. Statt diese Überschüsse ins öffentliche Netz abzugeben, lohnt es sich, sie in Wärme zu wandeln. So reduziert man nicht nur den Strombezug in den Abendstunden, sondern nutzt erneuerbare Energie auch maximal vor Ort.

Elektrische Heizstäbe wandeln Strom nahezu verlustfrei in Wärme um. Wird der Heizstab intelligent gesteuert, lädt er bei PV-Überschuss den Warmwasser- oder Pufferspeicher automatisch auf. So fungiert der Speicher als Energiepuffer für den Eigenverbrauch. Besonders in den Sommermonaten lässt sich die Warmwasserbereitung über große Zeiträume nahezu vollständig mit eigenem Solarstrom decken. Auch in der Übergangszeit kann der Heizstab jedes Watt an Photovoltaiküberschuss für die Wärmebereitung in den Wärmespeicher schieben.

Ein Vier-Personen-Haushalt benötigt jährlich ca. 4000 kWh Energie für Warmwasser – etwa genauso viel wie für Raumwärme in einem effizienten Gebäude. Eine Möglichkeit zur solartechnischen Warmwasserbereitung bietet die AC Elwa 2, ein stufenlos regelbarer PV-Heizstab. Er verwendet jedes überschüssige Watt zur Wärmebereitung. Mit einem Regelbereich von 0 bis 3500 W kann untertags überschüssige Solarenergie in den Warmwasser- oder Pufferspeicher geladen werden. Diese Wärme wird also zu einem großen Teil durch überschüssigen Solarstrom bereitgestellt. Wer dazu noch über mehrere Monate auf das Primärheizungssystem (entweder fossil mit Öl oder Gas oder auch bei umweltfreundlicheren Lösungen) verzichten kann, hat den Vorteil, dass das Heizungssystem überdies geschont wird. Bei der halben Laufzeit sollte rechnerisch die doppelte Lebensdauer möglich sein. Außerdem sind viele Primärheizungssysteme für den Betrieb in der kalten Jahreszeit ausgelegt, für die reine Warmwasserbereitung im Sommer also völlig überdimensioniert.

Und mit dem Solarspitzengesetz in Deutschland folgt nun ein weiteres starkes Argument für die Warmwasserbereitung mit Photovoltaikstrom.

Stichwort Solarspitzengesetz: PV-Anlage rentabel weiterbetreiben

Seit dem 25. Februar 2025 gilt in Deutschland: keine Einspeisevergütung mehr, wenn der Börsenstrompreis negativ ist. Das betrifft alle neu in Betrieb genommenen Photovoltaikanlagen in Deutschland. An sonnenreichen Tagen mit hohem PV-Aufkommen kann es passieren, dass zu viel Strom im Netz vorhanden ist. Der Markt reagiert: Die Börsenstrompreise fallen – mitunter sogar ins Negative. Für neue Photovoltaikanlagen, die seit Februar 2025 angeschlossen werden, heißt das: In diesen Stunden gibt es keine Einspeisevergütung aus dem EEG.

Die PV-Anlage erzeugt aber auch bei negativen Preisen an der Strombörse weiterhin Strom. Der Betreiber hat aber den Nachteil, dass er für den meist hohen Ertrag (viel PV-Strom drückt den Preis am Markt) keine Vergütung bekommt, wenn der Strompreis an der Börse negativ ist.

Hier ist also wichtig, so wenig als möglich unvergütet ins öffentliche Netz einzuspeisen, sondern den Photovoltaikstrom selbst zu ­nutzen – Stichwort Eigenverbrauchserhöhung. Damit kann, statt gratis ins Netz einzuspeisen, das Wasser für das abendliche Bad erwärmt oder auch der Pufferspeicher für die Heizungsunterstützung aufgeheizt werden.

Diese vollautomatische Steuerung, dass Photovoltaik-Heizstäbe genau dann einschalten, wenn der Strompreis negativ wird, gibt es schon am Markt: Der österreichische Hersteller bietet in der my-PV Cloud ein neues Feature an, das allen netzgekoppelten PV-Wärmeprodukten die intelligente Eigenverbrauchsverlagerung vollautomatisch abnimmt. Der Service nennt sich my-PV SPO, Solar Peak Optimizer.

Kombination mit dynamischen Stromtarifen – neben PV-Überschuss

Ergänzend zur Eigenverbrauchsoptimierung mit Photovoltaikwärme können dynamische Strom­tarife sinnvoll eingesetzt werden: Bei geringer PV-Erzeugung – etwa im Winter oder bei Schlechtwetterperioden – lässt sich Warmwasser dann in Zeiten mit besonders günstigen Börsenstrompreisen erzeugen. Systeme wie der my-PV DTO (Dynamic Tariff Optimizer) steuern den Heizstab automatisch nach dem günstigsten Mix aus PV-Ertrag und dynamischen Tarifen. So kann der Bezug aus dem Netz zeitlich optimiert und an ­Niedrigpreisphasen angepasst werden.

Dieses Kombinationsmodell – Photovoltaiküberschuss vorrangig nutzen, dynamische Tarife ergänzend einbinden – ermöglicht maximale Kosteneinsparung und Netzentlastung.

Wie viel Potenzial die Ergänzung von PV-Heizstäben mit der Nutzung von dynamischen Stromtarifen zur Wärmebereitung bietet, ist auf dem Kurvendiagramm ersichtlich, das die Preise nach Monaten sortiert zwischen Januar 2024 und Juni 2025 aufführt.

Wie in der Abbildung ersichtlich, zeigt sich ein enormes Sparpotenzial: Die orange punktierte Linie gibt den Mittelwert für den geläufig als Arbeitspreis bezeichneten Nettopreis für Beschaffung und Vertrieb an – dieser liegt laut Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft bdew im Jahr 2025 bei 16,04 Cent. Die graue Linie zeigt den Monatsmittelwert an, wenn ein Heizstab immer zu den drei teuersten Tagesstunden eingeschaltet würde. Die blaue Linie gibt den Mittelwert über alle Tagesstunden des jeweiligen Monats an. Und die grüne Linie zeigt das Einsparungspotenzial für elektrische Wärmebereitungen an – nämlich den Betrieb des Heizstabs zu den jeweils günstigen drei Tagesstunden pro Monat. Wie weit die Werte auseinanderliegen, offenbart das Optimierungspotenzial.

Technische Voraussetzungen

Für die Nutzung von PV-Überschuss mit Heizstäben sind nur wenige Komponenten erforderlich:

  • ein ausreichend dimensionierter Warmwasser- oder Pufferspeicher – für die effiziente Speicherung der Energie in Wärme,
  • eine stufenlose, modulierende Leistungsvorga­be an einen Heizstab – für maximalen Nutzen des überschüssigen Photovoltaikstroms und
  • eine Überschussmessung, die detektiert, wie viel Strom zum jeweiligen Zeitpunkt eingespeist werden würde.
  • Ergänzt man die Nutzung der Wärmebereitung mit einem dynamischen Stromtarif, ergibt sich ein dafür kompatibles System. Durch die Nutzung der my-PV Cloud steht mit wenigen Klicks die richtige Einstellung unkompliziert zur Verfügung.

    Die Vision: Solarstrom als Hauptquelle für Wärme

    Mit dem neuen Solarspitzengesetz und der weiter steigenden Verbreitung von PV-Anlagen wird die solarelektrische Warmwasserbereitung künftig noch wichtiger. Gerade in gut gedämmten Gebäuden ist sie ein entscheidender Baustein, um fossile Energie zu ersetzen und CO₂-Emissionen nachhaltig zu senken. Stufenlos geregelte Heizstäbe bieten hier ein einfaches, robustes und kostengünstiges Werkzeug, um Solarstromüberschüsse effizient nutzbar zu machen – und zugleich die Stromnetze zu entlasten. Ergänzt man diese mit der Nutzung von dynamischen Stromtarifen, kann der Kunde noch mehr Geld sparen. Ein hierfür geeigneter Rechner mit verschiedenen Produkten steht auf der Website zur Verfügung.

  • Durch das ­Solarspitzengesetz 2025 wird die ­Eigenverbrauchsoptimierung ­wirtschaftlich noch relevanter.
  • Dynamische Stromtarife ergänzen die PV-Nutzung und senken die Kosten bei geringer Sonneneinstrahlung.
  • Die ­Eigenverbrauchsquote von Solarstrom lässt sich durch Heizstäbe zur ­Warmwasserbereitung deutlich erhöhen.
  • Heizstäbe mit stufenloser Regelung ermöglichen eine flexible und netzdienliche Nutzung von Solarstrom.
  • Technisch genügen ein Warmwasserspeicher, ein modulierbarer Heizstab und eine Überschussmessung.
  • Konzipiert wurde die AC Elwa 2 für netzgekoppelte PV-Anlagen. Sie ist mit vielen Wechselrichtern, Batteriespeichern und Smart-Home-Systemen kompatibel.

    Bild: my-PV

    Konzipiert wurde die AC Elwa 2 für netzgekoppelte PV-Anlagen. Sie ist mit vielen Wechselrichtern, Batteriespeichern und Smart-Home-Systemen kompatibel.
    Durchschnittlicher Energieverbrauch eines Vier-Personen-Haushalts in Alt- und Neubau.

    Bild: my-PV

    Durchschnittlicher Energieverbrauch eines Vier-Personen-Haushalts in Alt- und Neubau.
    Zeitliche Analyse eines dynamischen Stromtarifs über 18 Monate: Darstellung von Hoch-, Mittel- und Niedrigpreisniveaus.

    Bild: my-PV

    Zeitliche Analyse eines dynamischen Stromtarifs über 18 Monate: Darstellung von Hoch-, Mittel- und Niedrigpreisniveaus.

    Den PV-Strom selbst zu nutzen, bietet mehrere Vorteile:

  • Nach Wegfall der EEG-Vergütung für Photovoltaikstrom erfolgt die ­Wärmebereitung kalkulatorisch kostenlos.
  • Wer den Eigenverbrauch im Haushalt erhöht, speist weniger Strom gratis ins öffentliche Netz ein und senkt somit die eigenen Betriebskosten.
  • Der eigene, vor Ort genutzte PV-Strom entlastet das ­öffentliche Stromnetz, in dem sich ­temporär ohnehin zu viel Strom befindet.
  • Mehr Photovoltaik online

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    Weitere Beiträge zum Thema ­Photovoltaik gibt es online:

    http://bit.ly/4kF1Typ
    Tobias Fuchslechner
    ist im Marketing- und PR-Bereich bei der my-PV GmbH in Oberösterreich beschäftigt.

    Bild: my-PV

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