Warmes Wasser mit PV und Heizstab: Ein Erfahrungsbericht

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Unser Mitglied Edgar berichtet von seinen Erfahrungen. Er hat einen Heizstab direkt mit mehreren Solarpanels verbunden und gewinnt sein heißes Wasser so direkt aus Solarstrom. Der Weg dorthin war aber nicht ganz einfach.

Sein Erfahrungsbericht:

Idee und Umsetzung des Projektes Heizstab:

Mein Haus verfügt über eine thermische Solaranlage (Westausrichtung)
Im Sommer warmes Wasser genügend. Ab Herbst muss ich Warmwasser mit der Gasheizung erzeugen. Bis ca. März, danach kann ich die Heizung abschalten und warmes Wasser kommt wieder von der thermischen Anlage.

Idee war, zusätzlich auf dem Dach (Ostseite des Hauses) Solarmodule zu installieren und diese direkt (DC) an einen geeigneten Heizstab, welcher in den Wasserboiler eingebaut wird, anzuschließen.

Einzige Voraussetzung, der Wasserboiler benötigt einen vorhanden Flansch in den der Heizstab eingebaut werden kann.

Alles Easy, dachte ich. Wasser im Boiler ablassen, Flansch rausschrauben und Heizstab einschrauben. (Natürlich muss Flansch und Heizstab passen. Standard ist hier 1 ½“) Module anschließen fertig.

Gefunden habe ich sehr viele Heizstäbe welche mit AC, also Wechselstrom betrieben werden und mittels Überschuss einer PV Anlage mit Rest-Strom den Heizstab erwärmen. Ich wollte aber die Module in Reihe direkt (ohne Verlust) an einen Heizstab anbinden. Ergebnis ELWA DC mit 2KW Heizleistung.

Wie immer liegen zwischen Idee und Ausführung doch mehr Hürden wie angenommen. Nicht elektrisch sondern ausschließlich im Montagebereich.

Zunächst die Solarmodule:

Normale Befestigung an Dachsparren. Ziegel müssen geflext werden, so dass diese wieder Plan aufliegen. (Bekannt und normal) Module in Reihenschaltung, via 2 x 62 bis in den Heizraum. Hauseinführung habe ich über das alte Lüfterrohr der Ölheizung gelöst. Leitungen bis zum Wasserboiler und mittels MC4 abgeschlossen.

Dann der Heizstab:

Wasser abstellen und Boiler entleeren. (Man sollte wissen wie das geht)
Puh, der 1 1/2“ Flansch benötigte eine sehr große Rohrzange (80 cm) zum öffnen (ausgeliehen), sowie die dazugehörige körperliche Kraft (sollte man nicht unterschätzen) den Flansch rauszudrehen.
Gewindeeingang säubern und danach den Heizstab gemäß Beschreibung einschrauben. Wasser in den Boiler und hoffen dass alles Dicht ist. Denkste 🤪

Mit steigendem Wasserdruck zeigte sich, dass der Heizstab nicht dicht machte. (Dichtung ist Bestandteil des Heizstabes)

Wasser ablassen und Heizstab rausdrehen. Es zeigte sich, dass die relativ kleine Runddichtung nicht richtig am Flansch anlag. Das Flansch-Gewinde am Eingang (Gewinde des Boilers) ist schräg angephast. Durch die Schräge konnte die Dichtung nur mit sehr sehr geringer Auflage am Boilerflansch angepresst werden.

Wo bekomme ich eine geeignete 1 ½“ Dichtung her? Helfender Freund hatte eine zu Hause. Pause und Dichtung holen.

Zweiter Anlauf, wieder einbauen und hoffen. Nicht zu doll anziehen. Gewinde des Heizstabs ist aus Kunststoff (keine gute Lösung).

Hauptwasserhahn wieder aufdrehen und Wasser einfüllen, hurra der Boiler ist dicht.
Mit steigendem Wasserdruck (kommt mit ca. 10 bar ins Haus) kommt nächstes Problem. Jedes Haus hat für das Wasser einen Druckminderer (Einstellung bei mir 4 bar am Messgerät) Zur Sicherheit hat das Haus auch ein Überdruckventil mit 6 bar. Überdruckventil spricht an und das Wasser läuft im Überlauf ab.

Erste Analyse Überdruckventil kaputt. Ab ins Bauhaus, Glück sie haben ein geeignetes Ventil vorrätig. Aber auch das halft nichts.

Wieder ins Bauhaus und einen Druckminderer gekauft.
Alles gewechselt und siehe da, alles dicht und ok.

Wieder einmal ein langer Weg im Montagebereich. 3 x Einkaufen fahren und Glück gehabt, dass ich alles bekommen habe.

Danach Leerlauf Spannung messen, was kommt von meiner Modul Reihenschaltung im Keller an: Messgerät zeigte 192V, ELWA hat einen Eingangsbereich von 100-360 V.

MC4 vom Dach an den Heizstab und Temperatur auf 65° eingestellt. Das war es. LEDs zeigten das an, was die Beschreibung angab.
Den zusätzlichen 230 V Anschluss des Heizstabes nutze ich nicht.

Erste Messungen (die letzten Tage immer völlig bewölkt) erbrachte Heizleistungen zw. 250 und 310 W. Mit Sonne wäre ich zufrieden wenn der Heizstab größer 1000 W erzeugt. Das würde die Gasrechnung im Herbst, Winter und der Frühlings Zeit reduzieren. Im Sommer dann wieder Solar-Thermie.

Meine Dokumentation sollte niemanden Abschrecken, eher motivieren. Was ich alles erlebt habe braucht’s ja nicht zu wiederholen.

Gute Vorbereitung:

  • sehr große Rohrzange auftreiben
  • 1 ½“ Dichtungen beschaffen
  • geeignete Hauseinführung
  • vorab überprüfen, ist Haupthahn dicht (mehrfach auf und zudrehen). Wasserhähne die nicht bewegt werden neigen spätestens dann zur Undichtigkeit wenn du sie zu oder auf drehst.
  • Überdruckventil kann einfach überprüft werden (macht euch schlau)
  • Druckminderer kann auch durch verstellen der Druckanzeige überprüft werden. ( Druck steigern bis Überdruck anspricht, danach wieder reduzieren. Wenn alles klappt 🤗👍

Viel Erfolg beim Nachmachen.

Weitere Infos zu diesem Thema

Michael Schmalenstör hat eine Anleitung veröffentlicht wie man mit homeassistant, einer 12 kWP Solaranlage und einem Heizlüfter seine Wohnung automatisiert zum Teil mit Solarstrom vom Dach heizt. Klar eine Wärmepumpe oder Splitklimagerät wäre effizienter, aber der Heizlüfter lag wohl noch im Keller.

Solarüberschussheizen

Wärmepumpe mit PV-Strom betreiben mit dem Shelly Plus 1

Anleitungen: https://docs.clever-pv.com/switch/shelly und https://www.clever-pv.com/wärmepumpe-pv-sg-ready

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18 Kommentare

  2. Hallo
    Habe mein Heitzsystem umgestellt.An meinem Boiler der 800 Liter Solaranlage sind 1x3Kw und 1x2Kw Heitzstäbe.von mir, eingebaut worden.Gleiche Probleme wie beschrieben.Aber es ging mit Teflonband.Die beiden Heitzstäbe auf verschiedenen Höhen installiert, wegen den unterschiedlichenTemperaturen,was ich später festgestellt habe.Versorgung über Wechselrichter 240V AC.Ab 1 Juli ist der Ölbrenner ausgestellt.Benötige momentan ca 700KW im Monat.Liege somit bei meinen Ölkosten unter meiner Berechnung.Super

    • Hallo Siegfried,

      ich alleine aktuell auch mit dem Gedanken die Heizungsanlage um die Heizstäbe im Pufferspeicher zu erweitern.

      Wieviel Liter fasst dein Speicher und nutzt du Heizkörper oder Fußbodenheizung?

      Wie groß ist die Wohnfläche für du beheizt, damit du mit den 700kw hinkommst?

      Würde mich freuen, wenn du mir ein paar Infos geben könntest.

      VG Daniel

  4. Hallo.
    Die Heizflansche haben in der Regel eingebaute Thermostate.
    Es ist bei Betrieb mit Gleichstrom unbedingt darauf zu achten. Dass besagte Thermostate Gleichstrom (DC) und die von der PV Anlage gelieferte Gleichspannung abkönnen! Falls nicht besteht Brandgefahr!

  5. Wie regelst du die Temperatur, wenn die Sonne nicht genug Leistung bringt? Hast du über deine alte Heizung eine Grundtemperatur eingestellt und heizt mit Solar nur zusätzlich?
    Gruß Jörg

  7. Ich habe eine PV Anlage mit knapp 16 Kw/p, mit einem Speicher von 19,5 Kw und zwei Pufferspeicher, einen mit 1000 Liter und einen mit 400 Liter Wasser. Der 1000er wird von einem wasserführenden Pelletkaminofen gespeist und der 400er war mal für die Solarthermie. Die Kollektoren habe ich vom Dach demontiert, da wenn der 400 Liter Speicher heiß war, die Fläche auf dem Dach, die die Solarthermie in Anspruch nahm, keine Leistung hergab. Also die Fläche auch mit PV Modulen anstatt der Solarthermiepanele bedeckt. Die Solarthermie dient heute dann zur Erwärmung von unserem Poolwasser.
    In dem 1000er habe ich einen stufenlos regelbaren 9Kw Heizstab und in dem 400er einen stufenlos regelbaren 3Kw Heizstab. Den werde ich nächstes Jahr auch noch gegen einen 9Kw Stab austauschen.
    Die PV Anlage ist von E3DC. Super Anlage, mit Inseltechnik (Notstrom). E3DC kooperiert mit MyPv. Die Heizstäbe zusammen mit der Steuerung AcThor, von MyPv, arbeiten und werden über die Steuerung von dem Hauskraftwerk E10 von E3DC so angesteuert, daß bevor ins Netz eingespeist wird und auch erst wenn der Batteriespeicher voll ist, erst noch die Pufferspeicher mit Hilfe der Heizstäbe auf Temperatur gebracht werden.
    Bei guter Sonneneinstrahlung ist im Januar, Februar herum schon morgens um 11 Uhr der Pelletofen aus und der Batteriespeicher voll.
    Es macht einfach Spaß, der Anlage ab und an, zuzuschauen wie sie arbeitet und funktioniert.

  8. Hallo, ich habe auch eine Solarthermieanlage mit 800 Liter Speicher. Von Mitte April bis Mitte/Ende September ist die Gasheizung aus. Heißwasser ohne Ende. Was macht ihr in dieser Zeit mit dem Strom für den Heizstab? Kostenlos einspeisen für die Energiekonzerne? Oder noch zusätzliche Investion in Batteriespeicher?

  10. Als unsere 1.98 kWp PV-Anlage nach 26 Jahren aus der 20-jährigen Förderung fiel und wir etwa zeitgleich die Ölheizung durch eine Wärmepumpe ersetzten, habe ich gleich einen ELWA DC Heizstab einbauen lassen.
    Den Einspeisezähler abgemeldet, keine Steuer mehr, nun ist diese PV-Anlage völlig bürokratie-los. Die alten Siemens-Module sind seit Jahren teilweise delaminiert, brachten aber vor dem Umbau noch ca. 1,7 der 1,98 kWp.
    Seit nun fast 2 Jahren heizt Mai bis Oktober alleine der Heizstab den 800 L Speicher für die Warmwassererzeugung, die Wärmepumpe macht da vollständig Pause.
    Einfach genial, ohne irgendwelches Zutun.
    Wieviel es in den restlichen Monaten bringt kann ich schwer abschätzen, auch in der kalten Jahreszeit gibt es ja sonnige Tage, aber den USB-Anschluss für ca. 100 € habe ich mir gespart. Dass alles funktioniert sehe ich ja im Sommer.
    Das einzig problematische bei mir war dass die Verkabelung geändert werden musste. Früher waren je 3 Module seriell dann parallel angeschlossen, das musste geändert werden. Für die Berechnung hat my-pv eine Excel-Datei, der Service bestätigte noch die korrekte Rechnung. Bei diesem Umändern und anschließen half ein Solateur.

  11. Hallo,
    es muss doch eine einfache Möglichkeit geben, sich die Leistungaufnahme direkt am DC-ELWA-Heizstab anzeigen zu lassen.

    Zur Klärung habe ich den Support von MYPV angefragt, ob es aus ihrer Sicht irgendwelche Gründe gibt, die gegen den fachgerechten Einbau eines geeigneten DC-Wattmeters stehen.

    Das von MYPV angebotene USB-Interface oder Modbus über USB an einen PC, finde ich für einen kurzen Check sehr umständlich und unpraktikabel. Es scheint auch Probleme bei dessen Inbetriebnahme zu geben

    Antwort von MYPV-Support:
    „Im System der DC ELWA darf sich auf Grund der Mppt Trackers kein weiteres Gerät befinden.
    Ich darf ihnen hier nicht genau erklären wie das Gerät aufgebaut ist, brauchen Sie in der Regel auch nicht, weil von uns vorgeschrieben ist das kein weiteres Gerät verwendet werden darf!.“

    Kann hier jemand etwas zu dieser, oder alternativen und erfolgreich installierten Leistungsbestimmung für die MYPV-DC-ELWA etwas posten, der Support scheint nicht sehr kooperativ zu sein und nur ihr hochpreisiges USB-Interface bzw. Modbus an den Mann bringen zu wollen.

  13. Hallo Edgar,
    Ich denke, dass die direkte Verbindung von PV zu einem konstanten Widerstand = Heizstab keine gute Idee ist.
    Ein Wechselrichter mit MPPT = Maximum Power Point Tracker nutzt die PV Module im optimalen Betriebsbereich.
    Somit würde ich von DC zu einem Wechselrichter und dann mit konstanter AC zum einem Standard Heizstab gehen.
    Dazu eine 5 bis 10 kWh Batterie für bewölkte Momente verwenden.

  14. Hi,
    ich hab mir für 36€ einen Heizstab mit 3 x 1000 W gekauft, den kann ich individuell konfigurieren oder schalten.
    Hatte auch Probleme mit dem Ausbau des Stopfens im Flansch für den Anschluss. Abhilfe: Flansch mit Bunsenbrenner erhitzen, ging danach ohne Probleme. Habe den Sommer über bis heute (November) Warmwasser nur mit PV-Strom erzeugt, Einstellung auf 55°C
    Grüße, Richard

  16. Hallo Siegfried,
    plane die gleiche Lösung wie Du sie hast. Würde mich über einen Erfahrungsaustausch sehr freuen.
    TEL. 0174 6884067
    Danke!

  17. Hallo Edgar, die Elwa-DC-Heizstab hat einen MPPT-Tracker intern verbaut.
    Dies gibt der Support als Grund an, weshalb die Leistungsmessung am Gerät über ein Wattmeter nicht erfolgen darf.

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