Heizen mit Photovoltaik-Anlage: Für wen lohnt es sich?
Autor: Joachim Tiefenthal
Deutschland, Montag, 30. Januar 2023
Eine Photovoltaik-Anlage wandelt Sonnenenergie in Strom. Dieser selbst produzierte Strom kann auch zum Heizen genutzt werden. Ob und wann sich das lohnt, erfährst du in diesem Artikel.
- Photovoltaik erfreut sich zunehmend an Beliebtheit
- Verschiedene Arten, um mit Strom zu heizen
- Photovoltaik und Wärmepumpe
- Argumente für das Heizen mit Strom
- Lohnt sich Heizen mit Photovoltaik?
Die Nachfrage nach Photovoltaik steigt vor dem Hintergrund einer notwendigen Energiewende, einer drohenden Gasmangel-Lage im bevorstehenden Winter und explodierender Strompreise stark an. Sonnenenergie zur Stromerzeugung zu nutzen, erscheint daher attraktiv – vor allem, wenn du die erzeugte Energie für den Eigenverbrauch nutzt. Nach einer Umfrage des Ökostromanbieters LichtBlick aus dem Jahr 2020, haben sich 72 Prozent der Befragten für einen Zubau von Photovoltaikanlagen auf Dächern ausgesprochen. Die Installation von Sonnenkraftwerken auf freien Flächen wie Wiesen und Brachland unterstützten 58 Prozent der in der Umfrage befragten Teilnehmer*innen. Im vergangenen Jahr 2021 wurden laut Internet-Portal Solarwatt rund 200.000 Solaranlagen auf den Dächern deutscher Einfamilienhäuser verbaut. Insgesamt gibt es damit in Deutschland etwa zwei Millionen Photovoltaikanlagen.
Zwei Arten, um mit Strom zu heizen
Grundsätzlich produziert eine Photovoltaik-Anlage erst einmal nur Strom. Dazu wandelt eine Photovoltaikzelle (PV-Zelle) mittels eines photovoltaischen Effekts die auftreffende Sonnenenergie in Elektrizität um. Durch die Beleuchtung der Vorderseite der Solarzelle entsteht zwischen Zellenvorder- und -rückseite eine niedrige elektrische Spannung von etwa 0,5 V. Erst durch die Reihenschaltung in Form von Solarpaneelen oder Solarmodulen kann das Potenzial maximal ausgeschöpft werden.
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Es gibt nun zwei Arten, um mit Strom zu heizen. Die sogenannten Elektroheizungen unterscheiden sich in ihrer Funktion nach der Direktheizung und der Speicherheizung. Bei Elektro-Direktheizungen wird die, durch den durchfließenden Strom erzeugte Wärme, direkt an den beheizten Raum abgegeben. Die Funktionsweise kannst du dir sehr einfach am Beispiel eines Tauchsieders veranschaulichen. In der Praxis können dies beispielsweise elektrisch beheizte Heizkörper (Radiatoren, Konvektoren), elektrische Handtuchhalter, elektrische Fußbodenheizungen, Infrarotheizungen oder (meist mobile) Heizlüfter sein, welche die Raumluft erwärmen und umwälzen.
Bei Speicherheizungen wird prinzipiell, unabhängig von der Energiequelle, ein Wärmespeicher aufgeheizt, dessen Wärme zu anderen Zeiten genutzt werden kann. Das kann z.B. durch Materialien wie Keramik, Schamotte oder Natursteine geschehen, die die gespeicherte Wärme gleichmäßig über den Tag verteilt an die Räume abgeben. Elektrospeicherheizungen heizen einen zentral elektrisch beheizten Wärmespeicher (Heizkessel) z.B. in einem Kellerraum. Enthält er beispielsweise ein Keramikelement, welches auf sehr hohe Temperaturen geheizt werden kann, wird die Wärme bedarfsgerecht auf den Wasserkreislauf einer Zentralheizung (oder einer mit Wasser betrieben Fußbodenheizung) übertragen.
Photovoltaik und Wärmepumpe
Seit einigen Jahren setzt sich zunehmend die Kombination von Wärmepumpenheizungen und Photovoltaik durch. Diese Heizungen gehören streng genommen jedoch nicht zu den Elektroheizungen, weil die elektrische Energie lediglich zum Antrieb eines Kompressors verwendet wird und die Wärme dann in einer Wärmepumpe entsteht.
Eine Wärmepumpe nutzt die in der Umwelt (Luft, Erde, Grundwasser) gespeicherte thermische Energie, um Gebäude zu erwärmen. Bei Holz-, Öl- oder Gasheizungen erfolgt die Erzeugung von Wärme durch Verbrennung. Bei einer Wärmepumpe sorgt ein komplizierter technischer Prozess dafür, dass die thermische Energie mit geringen Temperaturen auf ein höheres Niveau gehoben wird.