Warmwasser mit Photovoltaik: Heizstab und Wärmepumpe im Vergleich

Letztes Frühjahr saß ich bei einem Ehepaar in der Nähe von Hannover am Küchentisch, frische PV-Anlage auf dem Dach, 9 kWp, und der Mann legte mir stolz seine Erzeugungskurve hin. Mittags ein satter Buckel, fast 6 kW Überschuss, die komplett ins Netz liefen. Für 7,9 Cent die Kilowattstunde. Gleichzeitig lief im Keller die Gastherme und heizte das Warmwasser. “Das ärgert mich jeden Tag”, sagte er. Genau das ist der Punkt, an dem die Frage nach dem Warmwasser anfängt. Sie haben Strom über, den keiner will, und Sie kaufen gleichzeitig Wärme teuer ein.

Es gibt zwei seriöse Wege, diesen Mittagsüberschuss in warmes Wasser zu verwandeln: einen Heizstab und eine Brauchwasserwärmepumpe. Beide funktionieren, aber sie spielen in völlig verschiedenen Preisklassen und passen zu verschiedenen Häusern. Ich erkläre Ihnen, woran ich im konkreten Fall entscheide, welcher der beiden Sinn ergibt.

Warum sich die Frage überhaupt lohnt #

Warmwasser ist der Posten, den die meisten beim Energiesparen unterschätzen. In einem typischen Vierpersonenhaushalt gehen rund 1.500 bis 2.000 Kilowattstunden im Jahr allein für die Erwärmung von Brauchwasser drauf, also Duschen, Spülen, Hände waschen. Wer das mit Gas macht, zahlt dafür je nach Tarif zwischen 150 und 250 Euro im Jahr, mit Strom aus dem Netz deutlich mehr.

Und jetzt kommt der Hebel: Diese Wärme wird das ganze Jahr gebraucht, auch im Sommer, wenn die Heizung längst aus ist. Genau dann produziert Ihre PV-Anlage am meisten und Sie wissen oft nicht wohin damit. Warmwasser ist also der ideale Abnehmer für Strom, den Sie sonst für unter 8 Cent verschenken würden. Die Rechnung ist simpel: Jede Kilowattstunde, die Sie selbst verheizen statt einzuspeisen, ist die Differenz zwischen Einspeisevergütung und Wärmekosten wert.

Der Heizstab: günstig, simpel, ineffizient #

Ein Heizstab ist im Kern eine elektrische Heizpatrone, die in Ihren vorhandenen Warmwasserspeicher geschraubt wird, meist in eine vorhandene Muffe von eineinhalb Zoll. Sobald die PV-Anlage Überschuss liefert, schaltet eine Steuerung den Stab zu und tauchsiedet das Wasser warm. Leistung typischerweise 2 bis 3 Kilowatt, oft stufenlos regelbar, damit der Stab nur so viel zieht, wie gerade an Solarstrom übrig ist.

Was mir an dem Ding gefällt: Es ist ehrlich und robust. Kein Kältekreis, kein Verdichter, fast nichts, was kaputtgehen kann. Die Montage erledigt ein Installateur in ein, zwei Stunden, sofern die passende Muffe da ist. Der Wirkungsgrad liegt bei rund 100 Prozent, das klingt gut, ist aber der Knackpunkt: Aus 1 Kilowattstunde Strom wird genau 1 Kilowattstunde Wärme. Mehr nicht.

Solange Sie reinen Überschussstrom verheizen, ist diese magere Effizienz egal. Der Strom war ja praktisch geschenkt. Problematisch wird es, sobald der Stab anfängt, Netzstrom zu ziehen, etwa an einem trüben Tag. Dann zahlen Sie 35 Cent pro Kilowattstunde Wärme, und das ist teurer als fast jede andere Heizung. Deshalb gehört zu jedem vernünftigen PV-Heizstab eine Steuerung, die ausschließlich Überschuss nutzt und nicht stur nach Uhrzeit heizt.

Die Brauchwasserwärmepumpe: teuer, aber dreimal so sparsam #

Eine Brauchwasserwärmepumpe ist ein eigenständiges Gerät, oft als Kombination mit einem 200- bis 300-Liter-Speicher in einem Turm. Sie entzieht der Umgebungsluft, meist im Keller oder Hauswirtschaftsraum, Wärme und pumpt sie auf Brauchwassertemperatur. Der Trick ist der gleiche wie bei jeder Wärmepumpe: Sie liefert mehr Wärme, als sie an Strom verbraucht.

In Zahlen heißt das ein COP von etwa 3 bis 4. Aus 1 Kilowattstunde Strom werden also 3 bis 4 Kilowattstunden Wärme. Für die gleiche Menge warmes Wasser braucht die Wärmepumpe damit nur ein Drittel des Stroms, den der Heizstab zieht. Wenn Sie 200 Liter von 10 auf 60 Grad bringen wollen, sind dafür rund 11,6 Kilowattstunden Wärmeenergie nötig. Der Heizstab frisst dafür 11,6 Kilowattstunden Strom, die Wärmepumpe etwa 3 bis 4.

Der Preis ist die andere Seite. Eine Brauchwasserwärmepumpe mit Speicher kostet inklusive Einbau meist 2.500 bis 4.500 Euro für ein solides Gerät, große oder besonders effiziente Modelle auch mehr. Die oft zitierten 8.000 bis 15.000 Euro beziehen sich auf aufwendigere Anlagen oder eine komplette Heizungs-Wärmepumpe, das ist etwas anderes. Achten Sie auf die SG-Ready-Funktion. Damit hebt die Steuerung bei Sonnenschein die Speichertemperatur an und lädt gezielt voll, wenn PV-Überschuss da ist. Ohne das läuft die Pumpe nach starrem Plan und nutzt Ihren Solarstrom nur halb so gut.

Zwei Dinge, die in den meisten Ratgebern fehlen und die ich vor Ort immer anspreche: Die Wärmepumpe kühlt den Raum, in dem sie steht, spürbar ab und entfeuchtet ihn. In einem feuchten Keller ist das ein Nebennutzen, neben dem Schlafzimmer wäre es ein Fehler. Und sie macht Geräusche, je nach Modell 45 bis 55 Dezibel, ein dauerhaftes Brummen. Stellen Sie das Gerät nicht an eine Wand, hinter der jemand schläft.

Die beiden Systeme direkt nebeneinander #

Die Tabelle sieht nach einem klaren Sieg für den Heizstab bei den Kosten aus. Das täuscht. Entscheidend ist nicht der Anschaffungspreis, sondern womit das Gerät im Mittel betrieben wird. Und das hängt von Ihrer Anlage und Ihrem Tagesablauf ab.

Wann ich zu welchem System rate #

In meiner Praxis läuft die Entscheidung fast immer auf eine Frage hinaus: Verheizen Sie nur Überschuss, oder muss das Gerät auch mal Netzstrom ziehen?

Wenn Sie eine Anlage ab etwa 5 kWp haben, tagsüber wenig zu Hause sind und im Sommer ohnehin einen dicken Mittagsüberschuss verschenken, dann ist der Heizstab oft die nüchtern beste Wahl. Sie investieren wenig, nutzen geschenkten Strom und decken im Sommerhalbjahr 60 bis 70 Prozent Ihres Warmwassers solar. Die schlechte Effizienz spielt keine Rolle, weil der Strom sonst für 7,9 Cent ins Netz geflossen wäre. Im Winter springt einfach wieder Ihre Gas- oder Ölheizung ein. Für ein Bestandshaus mit funktionierender Heizung ist das in neun von zehn Fällen mein Rat.

Die Brauchwasserwärmepumpe lohnt sich, wenn Sie das ganze Jahr unabhängig vom Heizkessel warmes Wasser machen wollen, etwa weil Sie raus aus dem Gas wollen oder im Sommer die Heizung komplett abschalten. Weil sie nur ein Drittel des Stroms braucht, kann sie auch im Frühjahr und Herbst noch mit kleinen Überschüssen arbeiten, und selbst wenn sie mal Netzstrom zieht, kostet die Wärme dank COP nur etwa 9 bis 12 Cent statt 35. Für Neubauten und Sanierungen, bei denen ohnehin ein neuer Speicher fällig ist, würde ich heute fast immer zur Wärmepumpe greifen.

Was viele übersehen: Beides geht auch zusammen. Eine Brauchwasserwärmepumpe mit eingebautem elektrischem Heizstab nutzt die Pumpe als Standardbetrieb und schaltet den Stab nur dazu, wenn besonders viel PV-Überschuss da ist und der Speicher schnell auf hohe Temperatur soll. Das ist technisch elegant, aber Sie zahlen den vollen Wärmepumpenpreis.

Ein Rechenbeispiel, das die Sache klarmacht #

Nehmen wir den Vierpersonenhaushalt mit 1.800 kWh Warmwasserbedarf im Jahr. Über den Heizstab heizen Sie davon im Sommerhalbjahr etwa 1.100 kWh mit reinem PV-Überschuss. Statt diesen Strom für 7,9 Cent einzuspeisen, sparen Sie Gas im Wert von vielleicht 130 Euro und verzichten auf 87 Euro Einspeisevergütung. Unterm Strich rund 200 bis 300 Euro Vorteil im Jahr, je nach Gaspreis. Bei 500 Euro Investition sind Sie nach gut zwei Jahren im Plus.

Die Wärmepumpe macht dieselben 1.800 kWh Wärme aus nur rund 500 kWh Strom. Davon kommt vielleicht die Hälfte aus PV-Überschuss, der Rest aus dem Netz, aber selbst der kostet wegen des COP fast nichts. Sie ersetzen damit komplett die Gaserwärmung, sparen also die vollen Warmwasserkosten von 200 bis 250 Euro plus den Effizienzgewinn. Bei 3.500 Euro Investition liegt die Amortisation eher bei acht bis zehn Jahren, dafür halten die Geräte 15 bis 20 Jahre und Sie sind beim Warmwasser raus aus dem fossilen Brennstoff.

Wer wenig ausgeben will und eine intakte Heizung hat, schraubt den Heizstab rein und ist glücklich. Wer beim nächsten Heizungstausch ohnehin umbaut oder den Gaskessel im Sommer stilllegen möchte, plant die Brauchwasserwärmepumpe gleich mit ein. Schauen Sie zuerst auf Ihre Erzeugungskurve aus dem letzten Sommer: Wie hoch ist der Mittagsbuckel, wie viel davon speisen Sie ein? Diese eine Zahl sagt Ihnen mehr als jeder Ratgeber, welches Gerät auf Ihr Dach passt.