Heizstab für PV-Überschuss:
Kosten, Nutzen und Amortisation

Ein Heizstab für PV-Überschuss nutzt den Restsolarstrom, um das Wasser im Haus kostengünstig zu erwärmen. Für wen sich die Anschaffung lohnt und welche Rolle das neue Solarspitzengesetz dabei spielt, lesen Sie in diesem Artikel.

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Was ist ein Heizstab für PV-Überschuss?

Ein Heizstab für PV-Überschuss ist ein elektrisches Heizelement, das überschüssigen Solarstrom nutzt, um Wasser zu erwärmen – zum Beispiel im Pufferspeicher oder im Warmwasserspeicher. Er funktioniert ähnlich wie ein Tauchsieder: Gibt es überschüssigen Strom aus der Photovoltaikanlage, schaltet sich der Heizstab automatisch ein und wandelt den Strom direkt in Wärme um.

Warum die Nutzung von überschüssigem Solarstrom sinnvoll ist

Mithilfe eines Heizstabes wird der eigene Solarstrom effizient weiterverwendet. Statt ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen, wird er im eigenen Haus genutzt – für warmes Wasser. Das spart Heizkosten und verbessert die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage. Besonders sinnvoll ist dies bei Anlagen mit hoher Eigenstromproduktion und geringem Stromverbrauch im Haushalt, zum Beispiel tagsüber bei Abwesenheit.

So sieht es in der Praxis aus

Der Heizstab ist meist im Warmwasserspeicher oder Pufferspeicher verbaut. Ein Energiemanagement-System oder ein spezieller PV-Überschussregler misst, wie viel Strom aktuell nicht im Haushalt verbraucht wird. Sobald ein Überschuss vorhanden ist, wird dieser gezielt zum Heizstab geleitet. Für das intelligente Energiemanagement, bei dem nur überschüssiger Strom aus der eigenen PV-Anlage genutzt werden soll, werden die Stromzählerdaten des jeweiligen Objektes herangezogen. 

Die so gewonnenen Verbrauchsdaten werden an die Steuerung des Heizstabes übermittelt. Dieser wird nur dann aktiviert, wenn die PV-Anlage mehr Strom produziert als das Objekt insgesamt verbraucht. Der intelligente Heizstab reagiert bereits bei kleinen Strommengen und in Schaltschritten von meist 50 Watt innerhalb weniger Sekunden. Sinkt die Produktion der PV-Anlage oder steigt der Verbrauch des Objektes, sodass kein Überschuss mehr vorhanden ist, wird der Heizstab abgeschaltet.

Funktionsweise eines PV-Heizstabs

Die Umwandlung von Solarstrom in Wärme erfolgt direkt über eine elektrische Widerstandsheizung. Dabei wird der Strom aus der Photovoltaikanlage genutzt, um ein Heizelement zu erhitzen. Dieses Heizelement gibt die Wärme an das Wasser im Speicher ab. Das Prinzip ist einfach und verlustarm - ohne Umwege über chemische oder mechanische Prozesse.

Der Ablauf im Detail:

Die Funktionsweise eines PV-Heizstabs für Überschussstrom lässt sich in fünf Schritten beschreiben:  

1. Photovoltaikanlage produziert Strom: Die Solarmodule erzeugen bei Sonnenschein Gleichstrom, der über den Wechselrichter in netzkompatiblen Wechselstrom umgewandelt wird.
2. Überschussstrom erkennen: Im Haushalt wird zuerst der aktuelle Strombedarf gedeckt. Alles, was nicht verbraucht wird (der sogenannte PV-Überschuss), steht für andere Anwendungen zur Verfügung – z. B. den Heizstab.
3. Heizstab schaltet sich ein: Ein Energiemanager oder ein PV-Überschussregler erkennt den Stromüberschuss und aktiviert den Heizstab. Dieser funktioniert nach dem Widerstandsprinzip: Strom fließt durch ein Metall, das sich dabei erhitzt.
4. Wärmeübertragung ans Wasser: Der erhitzte Heizstab steckt direkt im Wasserspeicher. Die erzeugte Wärme wird unmittelbar ans Wasser abgegeben – ähnlich wie bei einem Tauchsieder.
5. Warmes Wasser nutzen oder speichern: Das erwärmte Wasser steht im Haushalt zur Verfügung – z. B. für Dusche, Bad oder Heizung (wenn ein Pufferspeicher vorhanden ist).

Technisch gesehen ist die Umwandlung quasi verlustfrei: Nahezu 100 Prozent des eingesetzten Stroms werden in Wärme umgewandelt. Im Vergleich zur Wärmepumpe, die aus einer Kilowattstunde Strom zwei bis vier Kilowattstunden Wärme erzeugt, ist der Heizstab natürlich weniger effizient – dafür aber einfacher zu installieren und kostengünstiger. Sensoren überwachen die Wassertemperatur und stellen sicher, dass die gewünschte Temperatur nicht überschritten wird.

Die Vor- und Nachteile eines PV-Heizstabs

Ein Heizstab zur Nutzung von Photovoltaik-Überschussstrom ist eine einfache Möglichkeit, den Eigenverbrauch zu erhöhen. Doch wie bei jeder Technik gibt es auch hier Licht und Schatten. Die wichtigsten Vor- und Nachteile auf einen Blick:

Das sind die Voraussetzungen für den Einsatz eines PV-Heizstabes

Ein PV-Heizstab benötigt eine leistungsfähige PV-Anlage mit regelmäßigem Überschuss, einen geeigneten Wärmespeicher und eine intelligente Steuerung, um wirtschaftlich und effizient zu arbeiten. Ohne diese Voraussetzungen kann die Investition ihren Nutzen verfehlen. Die einzelnen Punkte im Detail:

Kosten und Wirtschaftlichkeit von PV-Heizstäben

Damit der Heizstab sinnvoll mit Solarstrom betrieben werden kann, reicht das Gerät allein nicht aus. Wichtig ist eine Regelung, die erkennt, wann ein PV-Überschuss vorhanden ist – und dann gezielt den Heizstab aktiviert. In der Regel sind folgende Komponenten für den Anschluss notwendig:

• Heizstab (2–3 kW)
• PV-Überschussregler
• Zubehör (Relais, Steuerleitungen, ggf. WLAN-Modul)
• Installation durch Elektrofachbetrieb

Rechnet man alle Posten zusammen, betragen die Gesamtkosten 850 bis 2.300 Euro. Neben den üblichen Heizstäben gibt es auch spezielle Modelle, die sich auch ohne Fachkenntnisse installieren lassen. 

Kosten für Komplettset: PV-Anlage + Heizstab

Eine PV-Anlage mit integriertem Heizstab zur Warmwasserbereitung kostet rund 9.000 bis 16.000 Euro ohne Speicher. Mit Batteriespeicher sind auch über 20.000 Euro möglich. Die Zusatzkosten für den Heizstab machen dabei nur rund 1.000–1.500 Euro aus.

*Die Angaben dienen in erster Linie der Orientierung und können von Fall zu Fall abweichen. 

Amortisation zwischen 4 und 10 Jahren

Wann sich der Einsatz eines PV-Heizstabs lohnt, hängt von vielen Faktoren ab. Dazu gehören die Anlagengröße, der Warmwasserbedarf, die Menge an nutzbarem PV-Strom für den Heizstab, der aktuelle Strompreis und noch einiges mehr. Je nach Ausgangslage bewegt sich die Amortisationsdauer für den Heizstab zwischen vier und zehn Jahren. Ob mit oder ohne Heizstab: Wann sich Photovoltaik in Ihrem Fall amortisiert, können Sie mit dem PhotovoltaikCheck von co2online berechnen.

Wartung und Pflege sorgen für langen Betrieb

Bei der Warmwasserbereitung kommt es in der Regel zu Verkalkungen – die vom Hersteller empfohlenen Wartungsintervalle sind daher unbedingt einzuhalten. Löst beispielsweise der Sicherheitstemperaturbegrenzer aus, kann dies auf eine starke Verkalkung hinweisen. In diesem Fall ist eine Entkalkung sinnvoll.

Die Wartung durch eine Fachkraft

Die Wartung wird normalerweise von einer qualifizierten Fachkraft oder einem Serviceunternehmen übernommen. Bei der Wartung werden mehrere Aspekte überprüft und gepflegt:

1. Reinigung: Die Fachkraft entfernt Verunreinigungen vom Heizstab. Diese können sich über die Zeit angesammelt haben und die Effizienz des Heizstabs beeinträchtigen.
2. Überprüfung der Verbindungen und Kabel: Lockere Verbindungen können Sicherheitsrisiken darstellen und die Leistung des Heizstabs beeinträchtigen.
3. Inspektion auf Schäden und Abnutzungserscheinungen: Wenn solche bemerkt werden, können sie rechtzeitig behoben werden, bevor sie die Leistung des Heizstabs beeinträchtigen.

Kalkablagerung vermeiden

Damit der PV-Heizstab nicht schneller als notwendig verkalkt, lohnt es sich, die Wassertemperatur zwischen 50 und 60 Grad Celsius zu halten. Das Verwenden von enthärtetem Wasser kann Kalkablagerungen auf dem Heizstab minimieren. Je nach Wasserhärte wird eine Entkalkung alle 2–3 Monate oder jährlich empfohlen.

Für wen lohnt sich ein PV-Heizstab besonders?

Wie im oberen Abschnitt bereits erwähnt, lohnt sich ein PV-Heizstab vor allem für Haushalte mit einer vorhandenen, ausreichend großen PV-Anlage und einem niedrigen Tagesverbrauch. Besonders Familien oder Mehrpersonenhaushalte profitieren von den Einsparungen. 50 bis 300 Euro Heizkostenersparnis pro Jahr sind realistisch.

Lohnt sich dank Solarspitzengesetz

Seit Ende Februar 2025 ist das sogenannte Solarspitzengesetz in Kraft. Es sieht unter anderem das Aussetzen der Einspeisevergütung bei negativen Börsenstrompreisen vor. Ein negativer Strompreis entsteht dann, wenn das Stromangebot im Stromnetz höher ist als die Stromnachfrage. In dem Fall erhalten Betreiber*innen von PV-Anlagen kein Geld mehr fürs Einspeisen*. Hier lohnt es sich also, den PV-Strom direkt vor Ort zu nutzen – zum Beispiel mithilfe eines PV-Heizstabs. 

*Die entgangene Vergütung aus Zeiten negativer Strompreise wird nach Ende des 20-jährigen gesetzlichen Vergütungszeitraums nachgeholt.