Solarstrom & Photovoltaik: Heizen mit der Kraft der Sonne

Was ist Photovoltaik und wie funktioniert sie?

Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um. Das Prinzip basiert auf dem sogenannten photovoltaischen Effekt: In den Solarzellen befinden sich unterschiedlich geladene Halbleiterschichten. Wenn Sonnenstrahlen auf diese Schichten treffen, werden Elektronen in Bewegung gesetzt und es entsteht elektrische Spannung.

Der erzeugte Gleichstrom wird über einen Wechselrichter in haushaltsüblichen Wechselstrom umgewandelt. Dieser Strom kann dann für alle elektrischen Geräte im Haushalt genutzt werden – vom Kühlschrank bis zur Wärmepumpe. Überschüssiger Strom lässt sich entweder ins öffentliche Netz einspeisen oder in einem Batteriespeicher für später aufbewahren.

In einem durchschnittlichen Einfamilienhaus mit etwa 180 Quadratmetern Wohnfläche kann eine Photovoltaikanlage mit 10 bis 13 kWp bereits einen erheblichen Teil des Strombedarfs decken. Unter optimalen Bedingungen sind das mehrere tausend Kilowattstunden pro Jahr.

Solarthermie vs. Photovoltaik: Die Unterschiede

Obwohl beide Technologien die Energie der Sonne nutzt, unterscheiden sie sich grundlegend. Bei der Solarthermie wird Sonnenwärme direkt zur Erwärmung von Wasser genutzt. Röhrenkollektoren auf dem Dach erhitzen eine spezielle Trägerflüssigkeit, die ihre Wärme an einen Speicher abgibt. Von dort aus wird das warme Wasser für Heizung oder Brauchwasser verwendet.

Photovoltaik hingegen erzeugt Strom, der vielseitig einsetzbar ist. Der große Vorteil: Überschüssiger Solarstrom kann ins Netz eingespeien werden und Sie erhalten eine Einspeisevergütung. Bei Solarthermie gibt es diese Möglichkeit nicht – hier muss die erzeugte Wärme direkt verbraucht oder gespeichert werden.

Heizen mit Photovoltaik: Diese Möglichkeiten gibt es

Mit dem selbst erzeugten Solarstrom können Sie auf verschiedene Arten heizen. Die drei gängigsten Methoden sind der direkte Betrieb einer Elektroheizung, die Erwärmung von Brauch- und Heizwasser über einen Heizstab sowie der Betrieb einer strombetriebenen Wärmepumpe.

Besonders effizient ist die Kombination mit einer Wärmepumpe. Diese nutzen den Solarstrom, um Umweltwärme aus Luft, Erde oder Grundwasser auf ein höheres Temperaturniveau zu bringen. Mit einer Kilowattstunde Strom erzeugt eine moderne Wärmepumpe drei bis fünf Kilowattstunden Wärme.

Für die optimale Nutzung von überschüssigem PV-Strom empfiehlt sich ein sogenannter Power Manager. Dieser intelligente Regler steuert elektrische Wärmequellen je nach aktuellem Solarstromertrag und Wärmebedarf. So wird Überschussstrom sinnvoll genutzt, anstatt ihn zu niedrigen Vergütungssätzen einzuspeisen.

Wasserführender Kaminofen mit Solaranlage kombinieren

Eine besonders nachhaltige Lösung ist die Verbindung eines wasserführenden Kaminofens mit einer Solaranlage. Der wasserführende Ofen gibt einen Teil seiner Wärme an das Heizungswasser ab, das in einen Pufferspeicher geleitet wird. Von dort aus können andere Räume beheizt und Warmwasser bereitgestellt werden.

In den Sommermonaten übernimmt die Solaranlage die komplette Wassererwärmung – der Kaminofen muss nicht befeuert werden. Im Winter ergänzen sich beide Systeme perfekt: Die Solaranlage liefert tagsüber Energie, der Kaminofen sorgt abends für behagliche Wärme im ganzen Haus.

Wichtig zu wissen: Ein wasserführender Kaminofen mit Solarthermie kann die Zentralheizung unterstützen, aber nicht vollständig ersetzen. Für die Grundlaen ist immer ein weiteres Heizsystem wie eine Wärmepumpe, ein Pelletkessel oder eine Gas-/Ölheizung erforderlich.

Diese Komponenten brauchen Sie für Ihr Heizsystem

Für ein funktionierendes System aus wasserführendem Kaminofen und Solaranlage sind mehrere Komponenten erforderlich. Das Herzstück bildet der Pufferspeicher, der die Wärme aus beiden Quellen aufnimmt und bei Bedarf an Heizung und Warmwasser abgibt.

Bei der Dimensionierung des Speichers gilt als Faustregel: Pro erzeugtem wasserführendem Kilowatt sollten 50 bis 100 Liter Speichervolumen eingeplant werden. Für die Brauchwasserversorgung rechnet man zusätzlich mit 30 bis 50 Litern pro Person im Haushalt. Ein Pufferspeicher mit integrierter Brauchwasserbereitung vereint beide Funktionen in einem Gerät.

Weitere wichtige Komponenten sind die Rücklaufanhebung, die für optimale Betriebstemperaturen sorgt, die thermische Ablaufsicherung zum Schutz vor Überhitzung sowie das Ausdehnungsgefäß für den Druckausgleich im System. Eine Kesselsicherheitsgruppe kontrolliert zusätzlich den Systemdruck und fungiert als Überdruckventil.

Vorteile der Kombination aus Solar und Holz

Die Verbindung von Solarenergie und Holzheizung bietet zahlreiche Vorteile. Sie nutzen ausschließlich regenerative Energiequellen und reduzieren Ihren ökologischen Fußabdruck erheblich. Die Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen schützen vor Preisschwankungen bei Öl und Gas.

Durch den Jahreszeiten-Ausgleich arbeiten die Systeme optimal zusammen: Im Sommer liefert die Solaranlage genug Energie für Warmwasser, im Winter sorgt der Kaminofen für wohlige Wärme. Der Pufferspeicher macht die Wärme jederzeit verfügbar – auch wenn die Sonne untergegangen oder das Feuer erloschen ist.

Langfristig sparen Sie mit einem gut geplanten System erhebliche Heizkosten. Die Investition in Solartechnik und wasserführenden Kaminofen amortisiert sich je nach Energiepreisentwicklung innerhalb weniger Jahre. Staatliche Förderprogramme unterstützen den Umstieg auf erneuerbare Energien zusätzlich.

Planung und Beratung: Darauf kommt es an

Ein Heizsystem aus wasserführendem Kaminofen und Solaranlage ist eine komplexe Anlage, die sorgfältige Planung erfordert. Alle Komponenten müssen aufeinander abgestimmt sein, um effizient zusammenzuarbeiten. Bei einer Neuplanung lässt sich das System optimal dimensionieren – eine Nachrüstung ist aufwendiger, aber ebenfalls möglich.

Vor der Installation sollten Sie klären, ob Ihr Dach für eine Solaranlage geeignet ist. Ausrichtung, Neigung und mögliche Verschattungen beeinflussen den Ertrag erheblich. In sonnenreichen Regionen Deutschlands sind die Erträge naturgemäß höher als im Norden.

Eine professionelle Beratung durch einen Fachbetrieb ist unerlässlich. Der Experte kann den Wärmebedarf Ihres Hauses berechnen, die passende Anlagengröße ermitteln und alle hydraulischen Komponenten aufeinander abstimmen. So stellen Sie sicher, dass Ihr Heizsystem langfristig zuverlässig und wirtschaftlich arbeitet.