Leistungsfähige Stromspeicher bieten ausreichend Energie für elektrische Durchlauferhitzer. Manchmal genügt ein Heizstab im Brauchwasserspeicher, um überschüssigen Sonnenstrom zu bunkern.
Im Badezimmer, für die Waschmaschine, den Geschirrspüler, im Garten: Jeder Deutsche verbraucht durchschnittlich rund 120 Liter Wasser am Tag. Davon wird rund ein Drittel erwärmt, gemeinhin als Warmwasser oder Brauchwasser bezeichnet.
Früher war die Wärmeversorgung der Räume oft mit der Warmwassertechnik gekoppelt. Dann heizte der Gaskessel auch den Speicher für warmes Trinkwasser mit. Die Folge: Den größten Teil des Jahres lief der Kessel bei geringer Teillast, taktete oft, was Verschleiß, höhere Wartungskosten und steigende Emissionen zur Folge hatte.
Mehr Optionen für den Eigenverbrauch
Mit Ökostrom von Wind und Sonne öffnet sich ein völlig neues Einsatzfeld, das bisher nur als Nische existierte: Warmwasser mit Strom zu erzeugen. Hier geht es nicht um die Wärmepumpe, die einen Warmwasserspeicher thermisch belädt. Diese Technik ist im Markt angekommen, sie hat sich sogar gegen die Solarthermie durchgesetzt. Sondern es geht um die Direktnutzung von Solarstrom für Warmwasser. Denn der Bedarf an Warmwasser ist übers Jahr annähernd gleich, während sich der Bedarf für Raumwärme auf die Heizperiode beschränkt. Deshalb ist die Warmwasserbereitung mit Sonnenstrom in mehrfacher Hinsicht wirtschaftlich und sinnvoll:
- Sie erhöht den Eigenverbrauch des Sonnenstroms und minimiert die Einspeisung von Überschüssen ins Netz.
- Sie erlaubt die Autarkie des Solargenerators vom Netz.
- Sie entlastet klassische Technik zur Warmwasserbereitung und lässt sich sehr einfach nachrüsten.
Der einfachste Weg ist der bekannte Elektroheizstab, auch als Heizschwert bezeichnet. Er wird über einen freien Anschlussflansch in den Warmwasserspeicher eingeführt und setzt überschüssigen Solarstrom in Wärme um. Meist sitzt er oben im Speicher, um möglichst schnell hohe Temperaturen für die Zapfstelle bereitzustellen. Oder die Aufheizung des Speichervolumens auf mehr als 70 Grad Celsius zu stemmen, um den Legionellenschutz sicherzustellen.
Abgestufte oder modulierende Heizstäbe
Heizstäbe gibt es mit abgestuften elektrischen Leistungen ab wenigen Kilowatt, nach oben offen. Einige Stadtwerke sind bereits dazu übergegangen, Heizstäbe mit einigen Megawatt elektrischer Leistung in ihre Fernwärmesysteme einzubauen. Gehört nicht direkt zu unserem Thema, zeigt aber, dass es nach oben faktisch keine Grenzen gibt.
Die Heizstäbe sind sehr effizient, faktisch wird der gesamte Sonnenstrom in Heizenergie umgesetzt. Ein Nachteil dieser Variante liegt auf der Hand: Der Heizstab braucht einen Warmwasserspeicher, um die Wärme ins Trinkwasser zu bringen. Speicher stellen stagnierende Wasserreservoire dar, in denen sich Keime entwickeln können. Deshalb schreiben die einschlägigen Normen vor, dass solche Warmwasserspeicher regelmäßig auf über 70 Grad Celsius aufzuheizen sind, um die Keime und Mikroben zu eliminieren.
Durchlauferhitzer auf dem Vormarsch
Mit den Stromspeichern rücken die elektrischen Durchlauferhitzer stärker ins Blickfeld. In den vergangenen Jahren gab es in der Heizungstechnik bereits den eindeutigen Trend, Warmwasser nicht mehr zu speichern. In modernen Versorgungskonzepten wird es durch sogenannte Frischwasserstationen bereitet, die vom thermischen Pufferspeicher mit Wärme versorgt werden.
Dann entfällt die Speicherung des Warmwassers und somit der energetisch teure Legionellenschutz. Allerdings sind lange Rohrwege nötig, um das Warmwasser zu den Zapfstellen zu bringen. Denn der Pufferspeicher steht meistens beim Kessel im Keller oder im ebenerdigen Haustechnikraum.
Elektrische Durchflusserhitzer nutzen dasselbe Prinzip, nur dass sie ihre Wärme aus elektrischen Heizwendeln beziehen, nach dem Vorbild des guten, alten Tauchsieders. „Die Warmwasserbereitung ist nach der Heizung der zweitgrößte Posten beim Energieverbrauch eines Haushalts“, sagt Jörg Gördes von der Initiative Wärme Plus, einem Zusammenschluss von Unternehmen, die elektrische Heiztechnik anbieten. „Demzufolge liegen hier große Einsparpotenziale, die sich häufig durch die Umstellung auf eine nahezu verlustfreie dezentrale Warmwasserversorgung mit elektronischen Durchlauferhitzern ausschöpfen lassen.“
Nur so viel Warmwasser, wie benötigt
Im Gegensatz zu einer zentralen Warmwasserversorgung erhitzen sie nur die tatsächlich benötigte Wassermenge direkt an der Zapfstelle auf die gewünschte Temperatur. Hohe Energieverluste durch lange Leitungswege entfallen.
Doch für welchen Zweck ist welcher Durchlauferhitzer geeignet? Welche Lösung ist für Wohnungen ideal, welche für ein Einfamilienhaus über mehrere Etagen? Auf ihrer Webseite erläutert die Initiative Wärme Plus sehr anschaulich, wann sich solche Geräte lohnen. Und worauf es bei der Auswahl eines elektronischen Durchlauferhitzers ankommt.
Um die Vorteile der Durchlauferhitzer optimal zu nutzen, muss der Installateur ihre Größe und elektrische Leistung an den Bedarf anpassen. Das ist das kleine Einmaleins der Elektrotechnik und Sanitärtechnik. Faktisch gibt es für jede Zapfstelle das passende Gerät.
Den vollständigen Report lesen Sie im Novemberheft von photovoltaik, das am 5. November 2015 erscheint.
