Heizen mit Photovoltaik-Strom: günstig und umweltfreundlich

Donnerstag Abend (3.10. 2013), passend zum Kälteeinbruch, berichtete die Abendnachrichtensendung „Zeit im Bild“ im Österreichischen Rundfunk, dass Pelletheizungen die günstigste Heizform im Vergleich zu Gas- und Ölkesseln und zum Heizen mit Photovoltaik-Strom sei (siehe unten):

(Dieser Blogpost wird wegen seiner saisonalen Aktualität nun, nach mehr als vier Jahren, nochmals veröffentlicht)

Der Heizkostenvergleich: fossil vs. Pellets und Heizen mit Photovoltaik-Strom

Der Hochrechnung der ZIB-Redaktion zu Folge, müsse ein 120m² großer Haushalt für die jährliche Pelletslieferung rund € 1.886.- einkalkulieren, während Gas- und Ölheizung weit über € 2.000.- an jährlichen Kosten verursachen. Spitzenreiter, im negativen Sinn, ist bei diesem Vergleich das Heizen mit Strom, das mit astronomischen € 5.000.- und mehr pro Jahr zu Buche schlägt. Dieses Beispiel zeigt, wie die Vereinfachung von gewonnenem Datenmaterial zwangsläufig zu einer starken Verzerrung von Tatsachen und leicht zu Missverständnissen führen kann. Denn zur Bewertung der Kosten vom Heizen mit Strom wurden mit Sicherheit so genannte „Nachtspeicheröfen“ herangezogen. Diese Relikte aus dem letzten Jahrtausend sind seinerzeit dafür konzipiert worden, mittels Strom, der früher nachts zum Billigtarif (Nachtstrom) verschleudert worden war, schwere Klinkersteine zu erhitzen und tagsüber damit die Wohnung zu heizen.

Vorteile damals: keine Lagerkosten, günstiger Einkauf, keine Gasleitung bzw. kein Ölkessel notwendig.

Vorteile heute: keine.

Doch der Strommarkt hat sich geändert; der Nachttarif unterscheidet sich kaum noch vom Tagestarif, die Kosten für das nächtliche Aufheizen von Nachtspeicheröfen steigen explosionsartig. Weiterer Nachteil: damit die Hülle der alten Heizungen nicht gefährdend heiß wird und bei Kontakt zur Haut zu Verbrennungen und einem „Verkleben“ mit der Metalloberfläche führt, wurden die Unterseiten der Ummantelung teilweise mit faserförmigen Silikat-Mineralien versehen, die besser unter dem Sammelbegriff „Asbest“ bekannt sind und nachweislich gesundheitsgefährdend sind. So viel zu den alten Nachtspeicheröfen.

Effizientes Heizen mit Photovoltaik-Strom und seine Vorteile

Die Infrarotheizung

Eine Heizform, die dadurch zu Unrecht diskreditiert wird, ist die Infrarotheizung. Bei ihr wird eine große Oberfläche, meistens eine Keramik-, Metall- oder auch Natursteinplatte sanft erhitzt, welche dann durch Wärmestrahlung Oberflächen heizt. Im Kontrast zu „konvexen“ Heizungen, wird die Wärme nicht über eine Erhitzung der Luft, sondern durch Strahlungswärme an die Umgebung abgegeben. Einen ähnlichen Wärmeeffekt spüren Sie, wenn Sie sich an einem kalten Wintertag in die Sonne stellen. Durch das andere Wärmegefühl, den höheren Wirkungsgrad und die Wärmespeicherleistung der Wärmeplatte ergeben Sich teilweise große Effizienzvorteile der Infrarotheizung. Weitere Vorteile sind:

Keine Lagerung von Brennstoffen notwendig, dadurch geringerer Platzbedarf
Keine Wartung: Rauchfangkehrerbefund, Thermenwartung und Abgasmessung sind nicht mehr notwendig, die Infrarotheizung läuft wartungsfrei
Keine Abgase und damit auch keine Gefahr von Kohlenmonoxidbildung
Strom ist der einzige Energieträger, den Sie im Gegensatz zu Heizöl, Pellets und Erdgas (Ausnahmen: Festholz und Hackschnitzel) mittels Windkraft- oder Photovoltaikanlage selbst erzeugen können
Die Stromheizungen laufen absolut geräuschlos

Obwohl die Kilowattstunde Strom in Deutschland und in Österreich signifikant teurer als beispielsweise Erdgas ist, habe ich Installationen von Infrarotheizungen gesehen, bei denen Heizen mit Photovoltaik-Strom um 40% günstiger als vergleichbare Gasheizungen waren. Wichtig bei dieser Berechnung ist nämlich nicht nur der Preis pro verbrauchter kWh, sondern auch die verbrauchte Menge. Spart eine Infrarotheizung oder eine Wärmepumpe deutlich beim Verbrauch, fallen trotz der Nutzung von teurerem Strom, geringere Gesamtkosten an.

Die Wärmepumpe

Die Wärmepumpe fällt ebenfalls in die Kategorie „Heizen mit Strom“. Je nach Art der Wärmepumpe (Flächenkollektor, Tiefenbohrung, Luftwärmepumpe oder Grundwasserwärmepumpe) und Umgebungstemperatur, können die Wirkungsgrade noch einmal weitaus besser sein. Aus einer Kilowattstunde (kWh) Strom können teilweise 4 bis 5 kWh und mehr Wärmeleistung gewonnen werden. Vor allem der Einsatz in Passiv- oder Niedrigenergiehäusern in Kombination mit kontrollierten Wohnraumlüftungen, die nochmals die Effizienz erhöhen, bieten Wärmepumpen große Kostenvorteile. Wiederum stimmt hier die Berechnung von Heizkosten mittels Photovoltaik-Strom nicht.

Strom speichern und damit heizen

Bei der eigenen Erzeugung von Sonnenstrom mit anschließender Speicherung wurde bisher nur die Verdrängung von Hausstrom (Multimediageräte, Küchengeräte, Haushaltsgeräte, Beleuchtung, etc.) betrachtet. Nutzt man den gewonnen Strom nun auch zum Heizen mit Photovoltaik-Strom in hocheffizienten Infrarotheizungen oder Wärmepumpen, dann gewinnt man doppelt; Nicht nur die Kosten für den Hausstrom sinken, auch die Heizkosten fallen dank der Eigenproduktion von Strom und der noch effizienteren Nutzung dieses Energieträgers. Mit den Autarkie-Paketen in Kombination mit den Zusatzmodulen Wärme- und Effizienz gibt es nun ein Konzept für den kombinierten Einsatz von PV-Anlage, Stromspeicher und Infrarotheizung.

Heizen mit Photovoltaikstrom

Bereits heute gibt es viele Beispiele, in denen PV Strom direkt zur Unterstützung der Warmwasseraufbereitung genutzt wird. Seit der Intersolar Messe in München im Juni 2013 boomt das Thema „Heizen mit PV Strom“. Was früher als viel zu schade für die Warmwassererzeugung galt, ist heute schon Standard. Viele Betreiber von PV-Anlagen verwenden ihren PV Strom in Heizstäben, um Ihre Warmwasserzeugung zu unterstützen. Bei der Fachveranstaltung der Photovoltaik Austria, „Sonnenstrom intelligent nutzen“, zeigte ein Vergleich von Solarthermischen Anlagen (Sonnenkollektoren), die Wasser mittels Sonneneinstrahlung erhitzen und Photovoltaikmodulen, die Strom aus Sonnenstrahlen generieren, der wiederum über einen Heizstab Warmwasser erzeugen kann, dass die Umwandlung von PV Strom in Wärme das gleiche Ergebnis an Warmwasser wie Sonnenkollektoren liefern kann. Durch den geringeren Wirkungsgrad von PV Modulen im Vergleich zu thermischen Sonnenkollektoren braucht man für die gleiche Warmwassermenge zwar mehr (Dach-)Fläche, die PV-zu-Warmwasser-Nutzung bietet aber mehrere Vorteile:

Während im Hochsommer eine Beschattung von thermischen Solaranlagen notwendig ist, können Überschüsse aus PV Modulen anderweitig, z.B. als Hausstrom genutzt werden
PV Module brauchen im Winter keinen Frostschutz
PV Module benötigen im Gegensatz zu Sonnenkollektoren keine Wasserpumpe
Selbst bei Kälte und klarem Sonnenschein liefern PV Module im Gegensatz zu Sonnenkollektoren Spitzenwerte

In Kombination mit Speichersystemen sind den Anwendungsmöglichkeiten von PV Strom zum Heizen damit keine Grenzen gesetzt. Auch die Warmwasser- und Heizwärmeerzeugung erfolgt somit umweltfreundlich, nachhaltig und absolut wartungsfrei.

Alle anderen

Kommen wir zurück zum Heizkostenvergleich der „Zeit im Bild“; Nachdem wir die Kategorie „Heizen mit Strom“ nun unter ein anderes Licht gestellt haben, bleiben noch drei Kategorien über. Zum Thema „Heizen mit Öl“ möchte ich an dieser Stelle nicht viel schreiben, denn wer heute noch einen Energieträger verheizt, der nachweislich knapper und kontinuierlich teurer wird, fällt in folgende drei Kategorien:

Er/sie weiß es nicht besser
Sie/er kann die Heizform auf Grund der Investitionskosten nicht ändern und zahlt lieber die hohen laufenden Kosten beim Heizöleinkauf
Er /sie nutzt die Investitionsförderung für neue Ölheizungen und verliert diesen Vorteil gleich wieder beim ersten Heizöleinkauf

Pelletöfen hingegen werden mit kleinen, gepressten Sägemehlpellets befeuert und fallen damit unter die umweltfreundlicheren Wärmeerzeuger. Die Nachfrage nach den kleinen „Presskuchen“ ist jedoch schon so groß, dass sie längst nicht mehr aus regionalen Sägewerken befriedigt werden kann. Der Markt für Pellets ist bereits globalisiert, inzwischen landen bereits Lieferungen aus Kanada und aus Russland in den Speicherräumen der Österreicherinnen und Österreicher, statt wie bisher aus der Steiermark und aus Kärnten. Die Preise von Pellets steigen jährlich, wie die ZIB berichtete. Durch die Investition in einen Pelletofen besteht für die Kundinnen und Kunden außerdem ein „lock-in“, ein Wechsel des Energieträgers ist nur schwer möglich. Die weitere Thematisierung von Co2 Emissionen, die beim Transport anfallen, und die Feinstaubbelastung durch die Verbrennung von Pellets sind separat zu behandeln und würden außerdem den Rahmen dieses Blogposts sprengen.

Heizen mit Photovoltaik-Strom übertrifft sogar Gasheizungen

Gasheizungen sind mir unter den fossilen Brennstoffheizungen (noch) die liebsten. Selber aus dem Gasgeschäft kommend, kenne ich die Vorteile von Gasheizungen gut:

Keine Lagerhaltung notwendig
Geringe Abgaswerte (NOX, Co2, Co)
Gas ist reproduzierbar (Biogas, Holzgas, Synthetisches Gas)

Gas ist für die Industrie und die Stromerzeugung unerlässlich. Erd- und erneuerbares Gas spielen in Zukunft auch für den Personen- und Schwertransport auf den Straßen eine große Rolle. Dank höherer Oktanzahl (ROZ 125) und geringerer Abgaswerte können Autohersteller durch Umrüstung Ihrer Motoren auf Erdgasbetrieb, die durchschnittlichen Co2 Emissionen ihrer Flotten einfach und schnell senken. Obwohl der Rohstoff Erdgas, ebenso wie Heizöl, für eine einfache Verfeuerung viel zu schade ist, stellt es auf Grund seiner Energiedichte für das Heizen großer Gebäude, darunter auch Ein- und Zweifamilienhäuser, immer noch einen akzeptablen Energieträger dar. Für „kleinere“ Wohnungen, insbesondere in Mietwohnungen unter 100m² stellt sich jedoch die Frage, ob eine Versorgung jedes einzelnen Haushaltes mit Erdgas Sinn macht. Thermenwartung, Hauptkehrung, Abgasmessungen und Zählergebühren – alle diese Kosten fallen fix an, unabhängig von der Größe einer Wohnung. Die Gefahr, dass insbesondere bei der Wartung von Gasthermen gespart wird, ist groß. Dadurch kommt es tragischerweise ab und zu zu schwerwiegenden und teilweise tödlichen Unfällen durch Kohlenmonoxidvergiftung. Die Gefahr besteht, dass sich einkommensschwächere Haushalte keine Thermenwartungen leisten können und diese Mieter einem höheren Unfallrisiko ausgesetzt sind.

Vor allem im städtischen Bereich kann durch ein Umstellen auf Fernwärme (Achtung: wiederum Monopolbildung) und auf hocheffiziente Stromheizungen zumindest das Unfallrisiko, unter Umständen auch die laufenden Kosten, gesenkt werden.

Fazit

Nach diesem Rundumschlag auf alle Heizformen möchte ich klarstellen, dass es bei der Energieversorgung eines Haushaltes erster Linie um die Sicherheit und erst in zweiter Linie um Nachhaltigkeit und Komfort gehen muss. Eine pauschale Bewertung und vereinfachte Darstellung der Heizformen führt eben genau zu solchen Verzerrungen der Tatsachen, wie im Bericht der „Zeit im Bild“. Dass ein Autarkie-Paket in Kombination mit hocheffizienten Heizsystemen eine gute Alternative darstellen kann ist nur ein Teilaspekt.

Gerne bin ich für Diskussionen, Rückmeldungen und Verbesserungsvorschläge offen – teilen Sie uns Ihre Meinung mit! Ich freue mich auf Ihr Feedback.

Heizen mit Photovoltaik-Strom