Solaranlagen mit PV-Boiler - Warmwasser mit Sonnenenergie effizient erzeugen

Eine Solaranlage mit PV-Boiler ist ein System, das Sonnenlicht mittels Photovoltaikmodulen in elektrischen Strom umwandelt und diesen direkt zur Erwärmung von Wasser nutzt. Der erzeugte Gleichstrom wird über einen integrierten Heizstab im Boiler in Wärme umgewandelt und im Wasserspeicher gespeichert. Ein integrierter MPP-Tracker optimiert dabei die Leistung und passt den Energiefluss an die momentane Sonneneinstrahlung an.

PV-Boiler bieten zahlreiche Vorteile: deutliche Energiekosteneinsparung durch Nutzung kostenloser Sonnenenergie, einfachere Installation als bei Solarthermie (nur Kabel, keine Rohre), hohe Effizienz durch MPP-Technologie, wartungsarmer Betrieb ohne bewegliche Teile wie Pumpen, kein Frostschutz erforderlich, ganzjährige Nutzbarkeit auch bei niedrigen Außentemperaturen und maximale Unabhängigkeit von steigenden Energiepreisen.

Während Solarthermie-Anlagen Sonnenwärme direkt über Kollektoren aufnehmen und an einen Wasserspeicher übertragen, nutzen PV-Boiler Solarstrom zur Wassererwärmung. PV-Boiler haben folgende Vorteile: ganzjährige Nutzbarkeit auch bei diffusem Licht, keine Überhitzungsprobleme im Sommer, geringere Installationskosten durch einfachere Montage, höhere Flexibilität bei der Platzierung und weniger Wartungsaufwand durch einfachere Technik.

Bei Hybridboilern kann das Wasser automatisch über einen 230-Volt-Netzanschluss nachgeheizt werden, sodass immer warmes Wasser zur Verfügung steht. Wenn die maximale Wassertemperatur erreicht ist, wird der Aufheizvorgang automatisch beendet und die angeschlossenen Photovoltaikmodule werden vom Heizstab durch die verbaute Elektronik getrennt. Optional kann überschüssige Energie über ein Umschaltgerät ins eigene Hausnetz eingespeist werden, um andere elektrische Verbraucher zu versorgen.

Nein, da der PV-Boiler keinen Strom in das öffentliche Stromnetz einspeist, müssen Sie die Anlage nicht anmelden. Sie bildet eine sogenannte Inselanlage. Nur wenn Sie überschüssige Energie über ein Umschaltgerät und einen Micro-PV-Wechselrichter ins Stromnetz einspeisen möchten, müssen Sie das gesamte System als Balkonkraftwerk anmelden.

Die Energieeinsparungen hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe des Boilers, der Leistung der PV-Module und Ihrem Warmwasserverbrauch. In der Regel können Sie mit Einsparungen von 50-80% Ihrer Warmwasserkosten rechnen. Bei optimaler Auslegung und Nutzung kann ein PV-Boiler in Kombination mit einem Balkonkraftwerk den Selbstversorgungsgrad deutlich erhöhen und die Abhängigkeit von externen Energielieferanten minimieren.

Für einen 1-2 Personen-Haushalt empfehlen wir einen 80-Liter-Boiler. Wenn dieser die Maximaltemperatur von 65°C erreicht hat, stehen etwa 150-200 Liter Warmwasser zum Duschen zur Verfügung. Für größere Haushalte oder bei höherem Warmwasserbedarf sollten entsprechend größere Modelle gewählt werden. Unsere Experten beraten Sie gerne zur optimalen Dimensionierung für Ihren individuellen Bedarf.

Bereits ab einer minimalen Photovoltaikleistung von etwa 7 Watt beginnt der Heizvorgang. Das bedeutet, dass schon wenige Sekunden nach Sonnenaufgang die Warmwasserbereitung startet. Der PV-Boiler reguliert dann die Heizleistung je nach verfügbarer Solarleistung stufenlos bis zur maximalen Leistung. Dadurch wird auch bei bewölktem Himmel oder diffusem Licht Energie gewonnen.

Die Aufheizzeit hängt vom Volumen des Warmwasserspeichers und der Leistung der PV-Module ab. Bei einem 80-Liter-Boiler mit einer Heizleistung von 550 Watt steigt die Temperatur um etwa 6 Grad pro Stunde, bei 200 Watt um etwa 2 Grad pro Stunde. Ein 30-Liter-Boiler erwärmt sich entsprechend schneller: bei 550 Watt um etwa 16 Grad pro Stunde. Bei Nachheizung über einen 1.500 Watt starken Heizstab beträgt die Temperatursteigerung 16 Grad pro Stunde im 80-Liter-Boiler.

Dank der hochwertigen Isolierung sind die Wärmeverluste minimal. Ein 80-Liter-Boiler kühlt mit einer Rate von etwa 0,5 Grad pro Stunde ab. Das bedeutet, dass er bei einer erreichten Maximaltemperatur von 65°C am Abend über Nacht ungefähr 7°C verliert. Am Morgen beträgt die Wassertemperatur somit noch etwa 58°C, was für die meisten Anwendungen völlig ausreichend ist.

Nein, da der Boiler das Wasser auf 65 Grad erhitzt, besteht kein Risiko für Legionellen. Laut Umweltbundesamt können sich Legionellen im Trinkwasser-Temperaturbereich von 20-55°C auf gesundheitlich bedenkliche Konzentrationen vermehren. Die regelmäßige Erhitzung auf über 60°C tötet diese Bakterien zuverlässig ab und sorgt für hygienisch einwandfreies Warmwasser.

Ja, PV-Boiler lassen sich hervorragend mit bestehenden Heizsystemen kombinieren. Sie können als Vorwärmstufe für konventionelle Heizungen dienen oder in bivalenten Systemen eingesetzt werden. Besonders effizient ist die Kombination mit Wärmepumpen oder als Ergänzung zu Gasthermen. Durch die Vorerwärmung des Wassers durch Solarenergie wird der Energiebedarf des Hauptheizsystems deutlich reduziert.

Die Installation ist dank Plug & Play-Anschlüssen vergleichsweise einfach und kann mit nur wenigen Handgriffen erfolgen. Es müssen lediglich die PV-Module montiert und mit dem Boiler verkabelt werden. Im Gegensatz zu Solarthermie-Anlagen entfällt das Verlegen von Rohrleitungen. Für den hydraulischen Anschluss des Boilers und den elektrischen Anschluss empfehlen wir dennoch die Beauftragung von Fachpersonal.

PV-Boiler sind äußerst wartungsarm. Die PV-Module sollten gelegentlich gereinigt werden, um maximale Leistung zu gewährleisten. Der Boiler selbst benötigt, ähnlich wie herkömmliche Warmwasserspeicher, eine regelmäßige Überprüfung der Magnesium-Anode (etwa alle 2 Jahre) zum Schutz vor Korrosion. Ansonsten gibt es keine beweglichen Teile wie Pumpen, die verschleißen könnten, was die Wartungskosten minimiert.

Ja, die Kombination mit einem Balkonkraftwerk ist ideal und wird ausdrücklich empfohlen. Dadurch wird der Selbstversorgungsgrad weiter optimiert und kein Solarstrom an das öffentliche Netz verschenkt. Überschüssige Energie kann über ein Umschaltgerät flexibel zwischen Warmwasserbereitung und Haushaltsverbrauch aufgeteilt werden, was die Gesamteffizienz des Systems deutlich steigert.

Die Lebensdauer eines PV-Boiler-Systems ist sehr hoch. Die PV-Module haben eine typische Lebensdauer von 25-30 Jahren mit nur geringem Leistungsverlust über die Zeit. Der Boiler selbst hat eine Lebensdauer von 15-20 Jahren, vergleichbar mit konventionellen Warmwasserspeichern. Die elektronischen Komponenten wie der MPP-Tracker sind auf eine lange Betriebsdauer ausgelegt und arbeiten in der Regel problemlos über viele Jahre.