Öl-Photovoltaik-Heizung in der Praxis

Die Voraussetzungen für die Nutzung von Solarstrom zur Wärmeerzeugung sind bereits heute in vielen Gebäuden gegeben: Benötigt werden eine Ölheizung mit Wärmespeicher sowie eine Photovoltaik-Anlage.

Viele Heizgerätehersteller (Website oder pdf) bieten Produkte mit zugehörigen Regelungen an, die Solarstromanlage und Ölheizung intelligent miteinander verknüpfen.

Als elektrischer Wärmeerzeuger kann im einfachsten Fall ein Heizstab genutzt werden. Ähnlich wie ein Tauchsieder wandelt der Heizstab Strom in Wärme um. Er wird in den wassergefüllten Wärmespeicher der Heizungsanlage eingebaut.

Gleichfalls möglich, wenn auch teurer, sind hybride Lösungen aus Brennwertgerät und Wärmepumpe. Zur Nutzung von Solarstromüberschüssen bietet sich besonders die Kombination aus Öl-Brennwertgerät und solarstrombetriebener Warmwasser-Wärmepumpe an.

Einige Produktbeispiele:
Buderus Logatherm WPT270.3 Warmwasserspeicher mit integrierter Wärmepumpe
MHG VT3131 Warmwasser-Wärmepumpe
Vaillant aroSTOR VWL BM 290/4  Warmwasserwärmepumpe
Viessmann Vitocal 262-A Warmwasser-Wärmepumpe
Viessmann Vitocell 100-B (CVE)
Weishaupt Trinkwasser-Wärmepumpe WWP T
Wolf Warmwasser-Wärmepumpe SWP

Beispiele für universale Ansteuerungen:
Sunny Home Manager
Solar-Log & Smart Plug / Smart Relais 

Duisburg

Kichheim/Nabern

Rosenbach

Söhlde

Wolfhagen

Kommt bei der Öl-PV-Heizung ein vergleichsweise kostengünstiger elektrischer Heizstab zum Einsatz, liegen dessen Wärmegestehungskosten auf Höhe der EEG-Einspeisevergütung, die der Anlagenbetreiber im Falle der Netzeinspeisung erhalten würde. Bei neuen PV-Anlagen sind dies derzeit rund 12 Cent je kWh, bei älteren PV-Anlagen mehr. Zum Vergleich: Die Wärmegestehungskosten beim Ölheizkessel liegen derzeit bei 7 bis 9 Cent je kWh Wärme.

Fazit: Wird eine einfache Heizpatrone für die Öl-PV-Heizung genutzt, wird das System aus rein finanzieller Sicht für Hausbesitzer erst mit Ende der EEG-Einspeisevergütung für den selbsterzeugten PV-Strom interessant. Das wird für die ersten PV-Anlagenbetreiber ab dem Jahr 2021 der Fall sein.

Auf dem Dach der Garage befindet sich die nach Südwesten ausgerichtete Photovoltaik-Anlage. Sie umfasst eine Fläche von 26 Quadratmetern und hat eine Peak-Leistung von 4,41 Kilowatt. 

Eine Herausforderung bei der Nutzung von Sonnenstrom besteht darin, dass dieser nicht immer bedarfsgerecht zur Verfügung steht. Wenn zum Beispiel an sonnigen Tagen mehr Strom produziert als verbraucht wird, entstehen Überschüsse.

Damit der Photovoltaik-Strom überhaupt von Haushaltsgeräten, vom Heizstab oder für die Einspeisung ins öffentliche Netz genutzt werden kann, wird ein Wechselrichter benötigt. Dieser wandelt den Gleichstrom der Photovoltaik-Module in Wechselstrom um.

Der 2013 eingebaute Öl-Brennwertkessel nutzt den eingesetzten Brennstoff mit bis zu 97 Prozent fast vollständig aus. Das sorgt beim Betrieb für einen deutlich geringeren Verbrauch.

Zusammen mit der zeitgleich installierten Solarthermie-Anlage konnte im Zuge der Modernisierung so eine Verringerung des Heizölbedarfs um 37 Prozent erreicht werden. Durch die Nutzung der Öl-Photovoltaik-Heizung wird sich diese Einsparung nun weiter vergrößern.

Das zentrale Element der Hybridheizung ist der im Keller befindliche Speicher. Hier wird die Wärme, die die Solarthermie-Kollektoren liefern, bevorratet, bis sie verbraucht wird. Reicht die Sonnenwärme nicht aus, speist die Öl-Brennwertheizung die benötigte Energie ein.

Der Heizstab, der nun zusätzlich in den Speicher eingebaut wurde, eröffnet eine weitere Option zur Nutzung erneuerbarer Energie. Er kann Strom aus der Photovoltaik-Anlage zur Wärmeerzeugung einsetzen, der sonst nicht im Haus genutzt werden könnte.

Die Steuerung regelt den Betrieb des Heizstabs und schaltet diesen ein, wenn die Photovoltaik-Anlage mehr Strom produziert als im Haus gerade benötigt wird.

Auf dem Dach des Hauses befindet sich die nach Süden ausgerichtete Photovoltaik-Anlage. Sie umfasst eine Fläche von 53 Quadratmetern und hat eine Peak-Leistung von 5,76 Kilowatt.

Eine Herausforderung bei der Nutzung von Sonnenstrom besteht darin, dass dieser nicht immer bedarfsgerecht zur Verfügung steht. Wenn zum Beispiel an sonnigen Tagen mehr Strom produziert als verbraucht wird, entstehen Überschüsse.

Damit der Photovoltaik-Strom überhaupt von Haushaltsgeräten, vom Heizstab oder für die Einspeisung ins öffentliche Netz genutzt werden kann, wird ein Wechselrichter benötigt. Dieser wandelt den Gleichstrom der Photovoltaik-Module in Wechselstrom um.

Das zentrale Element der Hybridheizung ist der im Keller befindliche 750-Liter-Speicher. Hier wird die Wärme, die für die Trinkwassererwärmung benötigt wird oder die vom wassergeführten Pelletofen stammt, bevorratet, bis sie verbraucht wird.

Der Heizstab, der nun zusätzlich in den Speicher eingebaut wurde, eröffnet eine weitere Option zur Nutzung erneuerbarer Energie. Er kann Strom aus der Photovoltaik-Anlage zur Wärmeerzeugung einsetzen, der sonst nicht im Haus genutzt werden könnte.

Die Steuerung regelt den Betrieb des Heizstabs und schaltet diesen ein, wenn die Photovoltaik-Anlage mehr Strom produziert als im Haus gerade benötigt wird.

Der Stromspeicher besitzt eine Kapazität von 7,4 kWh. Mit seiner Hilfe ist es möglich, Solarstromüberschüsse, die z. B. Mittags anfallen, auch noch am Abend / in der Nacht im Haus zu nutzen.

Die Kapazität von 7,4 kWh reicht bei diesem Modellvorhaben jedoch noch nicht aus, um sämtliche Stromüberschüsse für eine spätere Nutzung zwischenspeichern zu können.

Die Solarstrommengen, die trotz Stromspeicher ins Netz eingespeist werden müssten, können von der intelligent gesteuerten Öl-PV-Hybridheizung zur Wärmeerzeugung genutzt werden.