Der photovoltaische Boiler erzeugt mit Hilfe von Photovoltaikstrom bis zu 100% Ihres Warmwasserbedarfs. Da die Sonne keine Rechnung schickt, können Sie Ihre laufenden Kosten für die Warmwasserbereitung nahezu vollständig senken. Der folgende Text beschreibt eine vereinfachte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der photovoltaischen Boiler bzw. Heizstäbe.  

Der klassische Eleltroboiler ist meist der größte elektrische Energieverbraucher im Haushalt. Er bezieht seine Energie für die Warmwasserbereitung aus dem Stromnetz. Je nach Warmwasserbedarf kann sich die Energiemenge je nach Nutzer unterscheiden. In der Regel werden etwa 3 kWh Strom pro Tag benötigt. Das entpricht etwa 50 Liter heißes Wasser pro Tag bzw. 1.095 kWh Strom pro Jahr. Bei durchschnittlichen Strompreisen von 0,30 €/kWh betragen die jährlichen Warmwassererzeugungskosten 328,50 €.

Der photovoltaische Boiler bezieht seine Energie für die Warmwassererzeugung primär aus der Kraft der Sonne. Die direkt an den Boiler angesteckten Photovoltaikmodule erzeugen Strom, welcher im Boiler über einen Heizstab in Warmwasser umgewandelt wird.

Sind beispielsweise zwei Standartphotovoltaikmodule mit je 400 Wp maximaler Leistung (0,8 kWp Photovoltaikgesamtleistung) an einen Boiler angesteckt, so erzeugen diese an einem sonnigen Tag etwa 0,8 kWh Energie pro Stunde. Scheint die Sonne an diesem Tag 4 Stunden, würden die Photovoltaikmodule 3,2 kWh Strom produzieren (4x 0,8 kWh). Der gesamte Strombedarf des Boilers ist damit für diesen Tag gedeckt. Sie müssen keinen Strom aus dem Stromnetz beziehen und haben Ihre Stromkosten zu 100% gesenkt.

Da die Sonne nicht an an jedem Tag im Jahr scheint, muss an z.B. stark bewölkten Tag das Wasser nachgeheizt werden. Dies kann über das Stromnetz oder beispielsweise über eine bestehende Gas- Öl-, oder Pelletheizung erfolgen.

Die Erfahrung und Simulationen zeigen, dass je nach Nutzerverhalten die Energiekosten für die Warmwasserbereitung mit dem photovoltaischen Boiler um etwa 75% gesenkt werden. Mit anderen Worten: über das Jahr hinweg wird etwa 75% der benötigten Energie kostenlos von den Photovoltaikmodulen bereitgestellt. Entsprechend dem zuvor kalkulierten Beispiel liegen die finanziellen Ersparnisse eines photovoltaischen Boilers gegenüber dem klassischen Elektroboilers bei 246€ pro Jahr.

Kostenrechnung:

Nachfolgend wird eine Wirtschaftlichkeitsrechnung durchgeführt, um die Amortisationszeit in Jahren und die jährliche Rendite zu ermitteln.

Kosten photovoltaischer Hybrdiboiler: 699 €
Kosten 2x Photovoltaikmodule a 400 Wp: 220 €
Kosten Kabel: 50 €
Kosten Unterkonstruktion: 100 €
Gesamtkosten: 1.069 €
Ersparnisse pro Jahr: 246 €
Amortisationszeit: 4,35 Jahre

Amortisationszeit = Investition / Ersparnisse = 1.069 € / 246 € = 4,35 Jahre

Rendite = Ersparnisse * 100 / Investition = 246 € * 100 / 1.069 € = 23 %

Die Amortisationszeit beträgt in diesem Beispiel 4,35 Jahre. Nach dieser Zeit haben Sie Ihr anfängliches Investment eingespart und können ab sofort kostenloses heißes Wasser nutzen. Die Rendite auf Ihr eingesetztes Kapital beträgt 23%!

An besonders sonnigen Tagen, wenn der Boiler beispielsweise bereits mittags vollständig aufgeheizt ist, können Sie überschüssigen Strom mit dem fothermo Umschaltgerät in Kombination mit einem Mikro PV Wechselrichter direkt in Ihr Stromnetz Zuhause einspeisen.

In dem zuvor aufgezeigten Beispiel war der Boiler nach 4 Stunden Sonnenschein vollständig aufgeheizt. Mit der elektrischen Überschusseinspeisung können Sie den erzeugten Photovoltaikstrom des restlichen Tages in Ihr Hausnetz einspeisen. Pro Jahr würden Sie in diesem Beispiel nochmals etwa 50 € Stromkosten senken.

Wenn Sie noch mehr Stromkosten senken möchten, können Sie anstatt zwei Photovoltaikmodule vier Photovoltaikmodule verwenden. Damit haben Sie den Vorteil, dass auch an stark bewölkten Tagen das Warmwasser zuverlässig aufgeheizt wird und dass Sie insgesamt mehr überschüssigen Strom in Ihr Hausnetz einspeisen können. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung sieht dann wie folgt aus:

Kosten photovoltaischer Hybrdiboiler: 699 €
Kosten 4x Photovoltaikmodule a 400 Wp: 440 €
Kosten Kabel: 70 €
Kosten Unterkonstruktion: 160 €
Kosten Umschaltgerät 169€
Kosten Mirkro PV Wechselrichter 149 €
Gesamtkosten: 1.687 €

Ersparnisse pro Jahr - Boiler: 246 €
Ersparnisse pro Jahr – Überschusseinspeisung: 143 €
Gesamtersparnisse: 406 €
Amortisationszeit: 4,15 Jahre

Amortisationszeit = Investition / Ersparnisse = 1.687 € / 406 € = 4,15 Jahre

Rendite = Ersparnisse * 100 / Investition = 406 € * 100 / 1.687 € =24 %

In diesem Beispiel sparen Sie jedes Jahr 406 € Stromkosten. In vielen Fällen sind das etwa 50 % der jährlichen Stromkosten. Nach etwa 4 Jahren sind Ihre ursprünglichen Investmentkosten zurückgezahlt und Sie können Ihren selbst erzeugtes kostenloses Warmwasser und Strom nutzen. Die Rendite auf Ihr eingesetztes Kapital beträgt 24%! Ganz nebenbei sparen Sie auch etwa 590 kg CO2 verglichen mit Strom aus dem deutschen Strommix (2022).