Das schlechte Image elektrischer Direktheizsysteme stammt vor allem aus der Zeit der Nachtspeicheröfen. In den 1950er- und 1960er-Jahren wurde schmutziger Kohlestrom nachts verheizt, weil die Großkraftwerke in ihrer Leistung nur mit hohem Aufwand und über lange Zeitintervalle heruntergefahren werden konnten.
Nachtspeicherheizungen sorgten rund um die Uhr für eine umfassende Auslastung der Stromnetze und damit der Kraftwerke. Entsprechend wurden damals sogar Förderprogramme für Speicherheizungen und Nachtstrom zum günstigen Tarif aufgelegt. Davon profitierten nicht nur die Kohlekraftwerke. Auch die Atommeiler erreichten später auf diese Weise eine optimale Auslastung.
Der Nachtspeicher erwärmte sich unbemerkt während der Nacht (gesonderter Nachttarif) und gab tagsüber die gespeicherte Wärme langsam wieder ab. Die schadstoffintensive Energieerzeugung lag außerhalb der Städte. Die Nutzer dieser Heiztechnik hingegen freuten sich über die verminderte Belastung durch Staub, Gerüche oder Asche im Haus. Zudem war fortan kein Lagerraum für Brennstoff mehr nötig.
Zu einem ersten Rückgang der Nachtspeicher kam es im Zuge der Ölkrisen in den 70er-Jahren. Aufgrund der verkürzten Umwandlungskette vom Primärenergieträger zur Wärme gewannen fossil betriebene Zentralheizungen durch die damit verbundene Effizienzsteigerung an Attraktivität.
Das Ende einer Illusion
Mit der Kernkraft gelang es zwischenzeitlich zwar, die Herkunft des Stroms als vermeintlich saubere Energie zu deklarieren, spätestens seit dem Reaktorunglück in Tschernobyl im Jahr 1986 ist man aber in weiten Teilen Europas zum Glück von dieser Illusion befreit.
Unabhängig von seiner Herkunft wurde der Strom für die Elektroheizungen damals, ohne Nutzung von Umweltenergie wie bei Wärmepumpen, in der Kundentechnik nur eins zu eins in Wärme umgesetzt. Dieses Faktum sowie der zunehmende Anteil an erneuerbarer Energie im öffentlichen Netz stellt heute den Unterschied zu damals dar.
Immer mehr Erneuerbare im Netz
Der Anteil der erneuerbaren Energien im öffentlichen Stromnetz steigt beständig an. Unsere Stromversorgung wird von Jahr zu Jahr grüner. Betrug der Anteil der Erneuerbaren in Deutschland im Jahr 2000 noch magere sechs Prozent, so lag er 2020 bereits bei fast 50 Prozent. Österreich liegt im EU-Vergleich mit über 70 Prozent bereits seit Jahren an der Spitze, in erster Linie dank der Wasserkraft. Bis zum Jahr 2030 plant die Bundesregierung dennoch bilanziell 100 Prozent grünen Strom im österreichischen Energienetz zu erreichen. In Deutschland sollen es bis dahin mindestens 65 Prozent sein.
Somit ist die Entwicklung beim Energiemix überaus positiv. Davon abgesehen bietet sich für die Stromabnehmer seit Langem eine weitere Möglichkeit zu mehr Nachhaltigkeit: durch die Photovoltaik. Sogenannte Prosumer können mit dieser Technologie vor Ort zusätzlich Umweltenergie in das eigene Haus einbringen.
Den Aufwand senken
Rein ökologisch betrachtet liefert die Photovoltaik die besten Gründe, zur Elektroheizung zurückzukehren – aus Sicht der Nachhaltigkeit wie auch aus der Sicht des erforderlichen Aufwands bei der Haustechnik. Denn die Bereitung von Warmwasser und Heizwärme elektrisch auszuführen – Kabel statt Rohre – senkt die Errichtungskosten und nutzt eine Technik, die ohne bewegliche Teile und hohe Temperaturen auskommt, obendrein lautlos und wartungsarm ist.
Mit einer angemessen dimensionierten Photovoltaikanlage (zum Beispiel zehn Kilowatt auf einem Niedrigenergiehaus) und einer PV-tauglichen, stufenlosen Leistungsmodulation der Wärmeerzeuger wird ein beträchtliches Maß an vor Ort generierter Umweltenergie (Sonnenstrom) in die Gebäudeinstallation eingebracht.
Dies ist die Voraussetzung, um neben Installationskosten auch erheblich bei den Betriebskosten zu sparen – im Vergleich mit konventionellen Heizungsanlagen. Das Potenzial ist hoch: 30 Prozent sind in Österreich möglich, in Deutschland sogar mehr. Elektrische Leistungssteller für die solarelektrische Wärmeerzeugung sind mittlerweile am Markt etabliert und kostengünstig erhältlich.
Warum ist es besser, den Solarstrom vor Ort im Wärme umzuwandeln und nicht mehr in das öffentliche Netz einzuspeisen? Dort könnten ja andere Verbraucher davon profitieren? Dafür gibt es zwei Gründe: Zum einen wird die Netzeinspeisung mit sinkenden oder auslaufenden Einspeisevergütungen zunehmend unrentabel. Noch ist nicht klar, was das Ende der EEG-Vergütung in Deutschland für die Betreiber bedeutet. Eine Möglichkeit ist die Ablöse jeder eingespeisten Kilowattstunde zum aktuellen Marktpreis, so wie das in Österreich der Fall ist.
Mehr Sonnenstrom vor Ort nutzen
Die Leipziger Strombörse verzeichnet allerdings zunehmend Zeiten mit negativen Strompreisen, sprich Zeiten mit einem Überangebot an Energie im Netz. Innerhalb eines solchen Zeitraumes würden die Betreiber für die Abnahme ihres Solarstroms bezahlen. Es ist völlig klar, dass sie eher den Schalter auf Eigenverbrauch umlegen, als einen finanziellen Verlust zu erleiden.
Zum anderen steht das öffentliche Stromnetz zunehmend unter Druck, viele kleine Energielieferanten zu regeln, um die Netzspannung aufrechtzuerhalten. Durch die Reduktion der solarelektrischen Überschüsse pro Haushalt werden die Netze entlastet, der erzeugte Sonnenstrom wird an Ort und Stelle zweckmäßig verwendet. Elektroheizungen wie Heizstäbe, E-Heizmatten oder Infrarotpaneele können einfach zusätzlich oder alternativ zu einem Batteriespeicher maßgeblich zur Erhöhung der Eigennutzung von Sonnenstrom beitragen.
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Alternative zur Abregelung
Zunehmend bringen die Netzbetreiber die Abregelung der einspeisenden Solargeneratoren ins Gespräch. Das ist weder ökologisch noch wirtschaftlich sinnvoll, auch wenn der Grund technisch nachvollziehbar ist. Die Übertragungskapazitäten im öffentlichen Netz sind begrenzt. Wenn das Höchstmaß dieser Kapazitäten erreicht ist, muss der Betreiber des Stromnetzes einem Netzausfall mit allen Mitteln vorbeugen.
Aus der Sicht der Ökologie und aus der Sicht der Energiewende ist das eine katastrophale Entwicklung! Eine errichtete Ökostromanlage dürfte ihre Energie nicht mehr zweckentsprechend liefern, die erneuerbare Energie verpufft ungenutzt. Und was passiert am Abend, wenn warmes Wasser benötigt wird? Wird dann eine Gastherme für die Sicherstellung unserer Behaglichkeit sorgen?
Bestimmt nicht, denn bereits jetzt haben wir die technischen Möglichkeiten, um die Energie vom eigenen Dach mittels intelligenter solarelektrischer Wärmeerzeugung zu nutzen. Begriffe wie „Solar Power to Heat“ und „Sektorkopplung“ sind Anzeichen, dass dieses Konzept in der Haustechnik immer weiter vorankommt.
Die Zukunft im Wärmemarkt
Das Revival der Elektroheizung hat die Fachwelt schon vor über einem halben Jahrzehnt erkannt. Bereits im Juni 2015 veröffentlichte das Magazin „Wirtschaftswoche“ eine entsprechende Prognose von Wissenschaftlern des Fraunhofer Instituts: Power-to-Heat ist die Zukunft im Wärmemarkt. Wenn Strom künftig nicht verstärkt in Wärme umgewandelt wird, kann die Energiewende sogar scheitern.
So wie Großkraftwerke vor Jahrzehnten in der Nacht überflüssigen Strom produziert haben, ist es nun die Sonne, die bei entsprechendem Wetter mehr Strom als nötig liefert. In unseren Häusern bietet sich dadurch die Möglichkeit, aus dem Warmwasserboiler und den Bauteilmassen thermische Tagspeicher zu machen.
Die dazu nötigen Wärmeerzeuger sind vorhanden. Mittlerweile ist ihre stufenlose Leistungsregelung entwickelt und dank erschwinglicher Preise für jedermann nutzbar.
Enttechnisierung der Haustechnik
Die Warmwasserbereitung mit Solarstrom ist nur der Anfang. Für moderne Gebäude mit zeitgemäßem Dämmstandard und entsprechend dimensionierten Photovoltaikanlagen bietet sich die Möglichkeit, fortan auf konventionelle wassergeführte Heizungen zu verzichten. Damit einher geht eine signifikante Enttechnisierung, denn der Wirrwarr aus Pumpen, Ventilen, Rohrleitungen und großvolumigen Pufferspeichern ist obsolet.
Derlei Systeme sind ohnehin längst ein Overkill in puncto Materialeinsatz, in puncto Leistung, in puncto Wärmeverluste und träge Regelbarkeit – und zu teuer sind sie ohnehin. Im Neubau von Einfamilienhäusern schlägt konventionelle Heizungstechnik durchaus mit 35.000 Euro zu Buche. Das solarelektrische Energiekonzept kommt mit weit weniger Technik aus – und ist deutlich preiswerter.
Die nachhaltige Wärmeerzeugung ist ein elementarer Bestandteil der Energiewende. Durch die Nutzung von Solarstrom wird mit Heizstäben und Elektroheizungen klimaneutral Wärme erzeugt. Das Stromnetz wird weniger belastet, die Auslastung der Photovoltaikanlagen erhöht, der Eigennutzungsgrad des Solarstroms steigt.
Kabel statt Rohre: Die elektrische Wärmeerzeugung vereinfacht die Installation und den Betrieb der Haustechnik. Das Konzept ist bei entsprechender Dimensionierung der Photovoltaikanlage und geeigneter Leistungsmodulation der E-Heizung zugleich ökologischer als eine wassergeführte Heizung.
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