Solar heizen im Winter

Im Winter bietet es sich regelrecht an, Solartechnik zu nutzen – auch zum Heizen. Wirklich? Wirklich. Zwar zeigt sich die Sonne im Winter nur kurz, dafür strahlt sie umso heller. Mit der richtigen Verknüpfung von Sonnenergie und Heizsystem sparst du Heizkosten und CO2 gleich dazu. Es gibt übrigens mehr Möglichkeiten, Solarenergie zum Heizen zu nutzen, als du denkst.

von Michael

1. Warum sich Solarenergie auch im Winter lohnt. 

Das Licht ist entscheidend.

Im Winter lässt sich die Sonne kaum blicken. So klingt es wie ein Widerspruch, gerade zur kältesten Jahreszeit Solarenergie zu nutzen; und dann auch noch zum Heizen. Aber um Strom zu erzeugen, ist nicht die Wärme der Sonne entscheidend, sondern ihr Licht. Der Solaranlagen-Hersteller zolar hat anhand von Globalstrahlungswerte berechnet, dass eine 10 kWp-Solaranlage (so groß ist eine typische PV-Anlage auf Einfamilienhäusern) zur Wintersaison noch bis zu 3.620 kWh Strom produzieren kann. So viel Strom braucht etwa eine dreiköpfige Familie jährlich im Haushalt.

Aber was, wenn es ein besonders heftiger Schlechtwetter-Winter ist, etwa mit viel Schnee auf der PV-Anlage? Dann hat man zumindest noch die Statistik auf seiner Seite, dass es nächstes Jahr besser wird. Denn alles in allem wird es leider auch in Deutschland eher wärmer und sonniger.

Infografik: Die Sonnenscheindauer steigt.
Die Sonnenscheindauer ist laut dem Deutschen Wetterdienst über die letzten 70 Jahre (1951 bis 2020) im Trend um 4,8 Stunden gestiegen.

Solarenergie spart Heizkosten. 

Im Winter will man vor allem eins: Wärme. Das Heizen mit Solartechnik lohnt sich aber auch aus Kostengründen. Wer noch oldschool mit Öl- oder Gasheizung heizt, muss sich auf eine hohe Heizkostenrechnung einstellen. 2021 sind die Gaspreise regelrecht explodiert, und 2022 ist eine Entspannung nicht in Sicht. Wer jetzt seine Heiztechnik mit Photovoltaik betreibt, macht sich vielleicht nicht ganz, aber zumindest ein großes Stückchen unabhängig von den Markpreisen für Heizenergie. Denn auch eine Kilowattstunde Strom aus der PV-Anlage ist viel günstiger als eine aus dem Netz. So müssen die Verbraucher:innen Anfang 2022 für eine Kilowattstunde aus dem Netz laut Strom-Report durchschnittlich 34,6 Cent bezahlen. Bei Neuverträgen sogar schon 43 Cent. Die Stromgestehungskosten für eine Kilowattstunde Strom aus einer PV-Kleinanlage (mit Speicher) lagen 2021 laut Fraunhofer-Institut dagegen zwischen 8,33 und 19,72 Cent. Wenn die Photovoltaik noch effizienter wird und die Energiepreise weiter steigen, wird der Kostenvorteil sogar noch größer.

Solarenergie spart CO2.

Und noch was: Wer statt mit fossilen Energieträgern wie Öl und Gas mit Solarenergie und Ökostrom heizt, spart sich das CO2 für den Energieverbrauch. Betrachtet man Solaranlagenbesitzer:innen als Team kommt da ganz schön was zusammen. Laut Bundesverband Solarwirtschaft hat der Einsatz von Solarstrom und Solarwärme 2020 rund 37 Millionen Tonnen CO2 vermieden.

Weg mit dem CO2 – Ökostromtarif berechnen

2. Mit Solarenergie heizen: Diese Optionen gibt es. 

Wärmepumpe
Infrarotheizung
Solarthermie
Nachtspeicherheizung

Wärmepumpen mit PV-Strom betreiben.

Solarenergie lässt sich mit vielen Heiztechniken verknüpfen. Besonders naheliegend ist die Versorgung einer Wärmepumpe mit eigenem Solarstrom. Gerade im Neubau sind Wärmepumpen inzwischen das beliebteste Heizsystem. Denn je besser das Gebäude gedämmt ist, desto effizienter kann die Wärmpumpe arbeiten. Im besten Fall zaubert sie aus einer Kilowattstunde Strom 3 bis 5 kWh Heizwärme. Mit der Nutzung einer Wärmepumpe spart man sich zwar die Ausgaben für klassische Heizenergieträger wie Öl oder Gas, dafür fällt die Stromrechnung umso höher aus. So liegt der Jahresstromverbrauch einer Luft-Wasser-Wärmepumpe in einem Einfamilienhaus bei etwa 3.000 bis 7.000 kWh im Jahr – on top zum übrigen Stromverbrauch im Haushalt. Umso besser ist es also, einen Teil des Strombedarfs mit einer eigenen PV-Anlage zu decken und auch spezielle Wärmepumpenstromtarife sind für dich spannend.

Mehr über Wärmepumpen erfahren

Betrieb zu 65 % selbst decken. 

Die Kombination mit einer Photovoltaikanlage liegt auch deshalb auf der Hand, weil du dadurch die Stromkosten für die Wärmepumpe reduzierst. Laut einer Studie der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin können Haushalte mit Solaranlage, Batteriespeicher und integrierter Wärmepumpe jetzt schon bis zu 65 % des benötigten Stroms aus eigener Erzeugung decken. Außerdem werden Wärmepumpen, genauso wie Solarmodule immer effizienter. Das bedeutet, dass eine Anlage immer mehr Strom produziert und mit der gleichen Strommenge immer mehr Wärme erzeugen kann. 

Und da ist noch etwas anderes: Wenn du den Strom deiner PV-Anlage gezielt für große Stromverbraucher wie eine Wärmepumpe nutzt, steigt dein Eigenverbrauch – und damit die Wirtschaftlichkeit deiner PV-Anlagen. Denn Strom einspeisen lohnt sich kaum noch. Für eine eingespeiste Kilowattstunde Ökostrom aus einer kleinen Anlage bis 10 kWp bekam man im Februar 2022 laut Bundesnetzagentur nur noch 6,20 Cent vergütet. Vor 15 Jahren gab es dafür noch 50 Cent.

PV-Strom und Spezialtarif in einem nutzen. 

Du wirst deine Wärmepumpe nicht komplett mit eigenem Sonnenstrom betreiben können, schon gar nicht im Winter. Aber es gibt eine Möglichkeit, auch Netzstrom günstiger zu beziehen, wenn dein PV-Strom verbraucht ist. Ideal ist dafür eine spezielle Messtechnik und Stromzählerkombination: Die Kaskadenmessung. Sie erlaubt es dir, deine Wärmepumpe sowohl mit eigenem Solarstrom als auch mit PV-Strom zu versorgen. Die Voraussetzung dafür ist, dass die Wärmepumpe mit einem eigenen Zähler ausgerüstet ist, der den Strom separat vom Haushalt misst und zudem steuerbar ist. Der Netzbetreiber kann die Stromzufuhr zur Wärmepumpe kurz unterbrechen, wenn die allgemeine Stromnachfrage gerade zu hoch ist. Im Gegenzug berechnet er dir für diesen Zähler einen günstigeren Strompreis. Für diese Situation gibt es Spezialtarife. Und wir von Polarstern bieten ihn an. 

Mehr über die Kaskadenmessung erfahren

Alternative: Wärmepumpentarif mit Wirklich Ökostrom.

3. Speicher- und Direktheizungen mit PV-Anlage kombinieren. 

Solaranergie  für Nachtspeicherheizungen. 

Dass es generell sinnvoll ist, große Stromverbraucher mit PV-Strom zu versorgen, weil dies den Eigenverbrauch und damit die Wirtschaftlichkeit der Anlage steigert, trifft ebenso auf Nachtspeicherheizungen zu. Diese Technik hat mit Wärmepumpen einen hohen Stromverbrauch gemeinsam, arbeitet aber umso ineffizienter. 25 Euro Heizkosten pro Quadratmeter sind bei Haushalten mit Nachtspeicherheizung nichts Ungewöhnliches. Wer die Nachtspeicherheizung aber mit einer PV-Anlage verbindet, kann die Betriebskosten umso stärker reduzieren. Schließlich liegt der Vorteil einer Nachtspeicherheizung darin, dass sie den Strom erst speichern kann, um ihn zu einem späteren Zeitpunkt als Wärme abgeben zu können. Mit eigenem Sonnenstrom wird die Sache natürlich günstiger als mit dem herkömmlichen Strom aus dem Netz. 

Spezialtarif für deine Nachtspeicherheizung

PV-Strom für Direktheizungen.

Natürlich können auch andere Stromheizungen mit Solarstrom vom Dach betrieben werden. Vor allem bei neuen effizienten Elektroheizungen macht diese Kombination Sinn, schließlich haben elektrische Heizungen einen Wirkungsgrad von nahezu 100 %. Das bedeutet, dass der Strom fast ohne Verluste in Wärme umgewandelt wird. 

Beispiel: Infrarotheizungen. 

Viele Stromheizungen sind Direktheizungen. Sie haben aber den Nachteil, dass sie den Solarstrom nicht speichern können, um ihn später als Wärme abzugeben. Stattdessen muss die Sonne genau dann scheinen, wenn die Wärme benötigt wird. Aber wer nutzt schon Elektroheizungen, wenn es sich nicht ohnehin um eine Wärmepumpe oder Nachtspeicherheizung handelt? Antwort: immer mehr Haushalte. Infrarotheizungen werden zum Beispiel immer beliebter, weil sie für eine besonders behagliche Wärme sorgen. Statt der Luft erwärmen sie gezielt Objekte in einem Raum. Die Wärmewellen erzeugen beim Auftreffen auf der Haut ein unmittelbares Wärmegefühl. Oft werden solche Heizungen in Bädern genutzt, weil man so nicht den ganzen Raum wärmen muss, aber du durch die direkte Wärme auf der Haut trotzdem ein wohliges Gefühl hast.

Beispiel: Wand- und Fußbodenheizungen.

Natürlich können auch Wand- und Fußbodenheizungen mit Solarenergie verknüpft werden – auch indirekt über eine Wärmepumpe. Eine Studie des Instituts für Technische Gebäudeausrüstung (ITG) im Auftrag des Bundesverbands Flächenheizungen und Flächenkühlungen (BVF) ergab sogar, dass die Kombination einer Wärmepumpe mit einer wasserbasierten Flächenheizung im Neubau am energieeffizientesten ist. Und was wäre besser, als das Ganze noch mit eigenem Solarstrom zu verbinden?

4. Solarthermie: Warmwasser und Heizen in einem.

Lohnt sich eine Solarthermie-Anlage im Winter?

Solarthermie-Anlagen können mithilfe von Sonnenstrahlen einen Teil der Energie für die Heizungsanlage und ebenso für die Warmwasseraufbereitung bereitstellen. In der Theorie macht die Technik also gerade im Winter besonders Sinn, wenn besonders viel geheizt, gebadet und heiß geduscht wird. Aber lohnt es sich auch in der Praxis? In jedem Fall leiden die Kollektoren unter der Kälte, sodass sich Leistung und Wirkungsgrad der Anlage verringern. Solarthermieanlagen haben aber einen Trumpf: die Speicher: Je größer sie sind, desto länger können sie die Wärme an sonnigen Tagen speichern – bis diese abgerufen wird. In der Praxis werden Solarthermieanlage im Winter vor allem für das Warmwasser und weniger für die Heizung genutzt. Doch auch das Wasser können sie nicht alleine aufbereiten – sondern arbeiten als Unterstützung für das Heizsystem im Haus.

So funktioniert eine Solarthermieanlage.

Solarthermieanlagen sind etwas anders aufgebaut als PV-Anlagen. Anstelle von Solarzellen wie bei der Photovoltaik nutzt die Solarthermie Sonnenkollektoren. In diesen ist eine sogenannte Solarflüssigkeit (eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel), die durch die Sonne erwärmt wird und in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert. Über einen Wärmetauscher wird die erzeugte Wärme von der Solarflüssigkeit an einen Speicher abgegeben. Dank des Speichers kannst du die Wärme abrufen, wann du willst. Sonst könnten ja alle nur heiß duschen, wenn die Sonne scheint. 

Wann lohnt sich die Solarthermie?

Nach einer Faustregel lohnt sich die Warmwasseraufbereitung mit Solarthermie ab einer Haushaltsgröße von drei Personen und kann laut co2online den Warmwasserbedarf bis zu 60 % decken. Wird die Solarthermieanlage für Heizung und Warmwasser genutzt, liegt der Deckungsgrad des gesamten Verbrauchs bei etwa 20 bis 30 %. Wie groß der Ertrag im Einzelfall ist, hängt letztlich von vielen Faktoren ab: Von der Dachausrichtung, der Neigung, der Kollektorenfläche, der Anzahl der Personen im Haushalt und natürlich dem energetischen Stand des Hauses. Je effizienter das Haus ist, desto geringer ist jedenfalls der Energiebedarf. 

Mit Polarstern sorgst du für mehr Sonnenenergie. Wirklich.

Wer die Möglichkeit hat, selbst Solarenergie auf seinem Dach zu erzeugen und diese zum Heizen zu nutzen, sollte in jedem Fall auch bei seinem restlichen Strombedarf auf saubere Energie setzen. Wir bieten dazu Tarife für jede Situation an, für Photovoltaikanlagen, für Wärmepumpen oder auch für Nachtspeicherheizungen.

Egal welchen Polarstern-Tarif du nutzt. Du sorgst immer dafür, dass die Solarkraft noch mehr ausgebaut wird. Für jede Kilowattstunde Wirklich Ökostrom, die du verbrauchst, investieren wir 1 Cent in den Ausbau der erneuerbaren Energien, vor allem in die Photovoltaik. So füllen sich immer mehr Dächer von Mehrparteiengebäuden mit PV-Anlagen, sodass Mieter:innen preiswerte und saubere Energie nutzen können. Zusätzlich fördern wir die Photovoltaik in Madagaskar. Dort bauen wir gemeinsam mit unserem Partner Africa Greentec eine solare Stromversorgung für ganze Dörfer auf. Warum? Weil die Energiewende eine weltweite Aufgabe ist – und wir unsere Zukunft selbst in die Hand nehmen können. Und müssen. Dabei?

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Michael | Team Wirklich

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