Sonnenenergie liefert nicht nur Strom: Mit Solarthermie können Haushalte warmes Wasser erzeugen und zusätzliche Heizkraft gewinnen. Wer über Sonnenkollektoren auf dem eigenen Dach nachdenkt, findet hier alle Informationen rund um die Funktionsweise, Kosten, Einbau und Förderprogramme.
Solarthermie ist eine Technologie, die Wärme aus der Kraft der Sonne erzeugt. Das System nutzt Sonnenkollektoren, um Trinkwasser zu erwärmen und die Raumheizung zu unterstützen. Es gibt auch eine Variante, die nur das Trinkwasser erwärmt.
Diese Art der Wärmeerzeugung eignet sich für Privathaushalte, Ein- und Mehrfamilienhäuser, denn die flachen oder röhrenförmigen Solarkollektorenlassen sich einfach auf dem Dach installieren.
Wichtig: In der Regel deckt Solarthermie nur einen Teil des Wärmebedarfs. Für die vollständige Beheizung und Warmwasserbereitung in einem Einfamilienhaus reicht die gewonnene Wärme nicht aus. Daher ist zusätzlich zu einer solarthermischen Anlage ein weiteres Heizsystem notwendig. Wer noch keine Solarthermieanlage auf dem Dach hat, kann von vornherein auf ein Heizsystem setzen, das den kompletten Wärmebedarf des Haushalts abdecken kann.
Eine Solarthermieanlage absorbiert die Wärme der Sonne mit Hilfe von Sonnenkollektoren auf dem Dach. Sie leitet diese Wärme in das Heizsystem, um Warmwasser zu erzeugen oder den Haushalt zu heizen.
Zu einer Solarthermieanlage gehören die folgenden Bauteile:
Gut zu wissen: Der Unterschied zwischen thermischen Sonnenkollektoren und Photovoltaikmodulen
Nein, aktuell reichen Sonnenkollektoren in der Regel nicht aus, um sowohl Warmwasser zu erzeugen als auch gleichzeitig ein ganzes Haus zu beheizen. ɫý erklärt, wie wirkungsvoll Solarthermie in der Praxis ist:
Nur die Warmwasserversorgung mit Solarthermie zu sichern, ist fast das ganze Jahr über möglich. Schon eine kleine Kollektorfläche sowie ein kleiner Speicher reichen oft aus.
Für die Beheizung von Räumen muss Solarthermie mit anderen Heizsystemen kombiniert werden. Denn wie schon erwähnt, sind Solarthermieanlagen allein nicht ausreichend, um ein Haus das ganze Jahr über zu beheizen und Warmwasser zu liefern.
Im Sommer sammeln die Kollektoren mehr Sonnenenergie und wandeln sie in Wärme um. In den heißen Monaten entsteht also deutlich mehr Wärme, als ein Haushalt verbraucht, sodass die Speichereinheit immer gut gefüllt ist. Handelsübliche Pufferspeicher sind allerdings zu klein, um die gesamte zur Verfügung stehende Wärme aufzunehmen. Die Möglichkeit, überschüssige Wärme in ein öffentliches Netz einzuspeisen, wie es etwa bei Solarstrom aus einer Photovoltaikanlage der Fall ist, gibt es nicht.
Im Winter hingegen wird weniger Wärme produziert. Da die im Sommer erzeugte Menge aber nicht bis zum Winter gespeichert werden kann, benötigen Haushalte in den kalten Monaten ein zusätzliches Heizsystem. Eine Möglichkeit ist zum Beispiel, Solarthermie mit einer äܳ zu kombinieren.
Unser Tipp: Wer noch keine Solarthermie auf dem Dach hat, kann von vornherein auf ein Heizsystem setzen, das ganzjährig den Wärmebedarf des Haushalts abdecken kann. So können zusätzliche Kosten und Aufwände für zwei parallellaufende Heizsysteme vermieden werden. Einen Überblick über alle Heizungsarten gibt es hier: Welche Heizung ist die beste?
Eine Solarthermieanlage für ein durchschnittliches Einfamilienhaus kostet zwischen 5.000 und 15.000 Euro. Wie hoch die Kosten für Solarthermie genau sind, richtet sich nach ihrer Größe und ihrem Zweck. So ist eine Anlage, die nur Warmwasser liefern soll, deutlich einfacher und günstiger einzubauen. Allerdings sind die Kosteneinsparungen, die damit erzielt werden, auch deutlich geringer als bei einer Anlage, die mit einem Heizsystem verbunden ist.
Ein Vier-Personen-Haushalt möchte 50 Prozent des Warmwasserbedarfs über Solarthermie decken. Die Familie veranschlagt:
= Gesamtkosten: max. 7.800 bis 9.700 Euro
Pro Quadratmeter kosten Flachkollektoren zwischen 300 und 500 Euro. Röhrenkollektoren sind mit 600 bis 800 Euro pro Quadratmeter teurer, aber auch effizienter. Deshalb braucht es hier in der Regel weniger Quadratmeter Fläche. Bei der Berechnung für die nötige Fläche gilt als Maßstab:
Bei einem Gaspreis von ca. 11 Cent pro kWh und einem durchschnittlichen Verbrauch von 3.200 kWh jährlich hat die Familie ohne Solarthermie Kosten von 352 Euro für die Warmwasseraufbereitung. Deckt sie 50 Prozent des Bedarfs über die solarthermische Anlage, spart sie 176 Euro im Jahr.
Möchte die Familie zusätzlich mit Solarthermie heizen, ist der Preis für die Anlage höher:
= Gesamtkosten: max. 13.600 Euro bis 16.400 Euro
Für die Größe der benötigten Kollektorfläche gilt hier folgende Faustformel:
Bei einer Wohnfläche von 120 Quadratmetern verbraucht die Familie ca. 15.000 kWh im Jahr für die Heizung. Hinzu kommen 3.200 kWh an Energieverbrauch für Warmwasser. Bei einem Gaspreis von 11 Cent pro kWh hat sie insgesamt Kosten von 2.002 Euro im Jahr. Die Solarthermieanlage kann bis zu 30 Prozent der Energiekosten einsparen. D. h. die Familie spart für die Heizung und Warmwasser 550 Euro, wenn die Anlage 5.500 kWh im Jahr erzeugt.
Hinweis: Der Gaspreis ist ein Durchschnittswert. Er kann je nach Region, Vertragsbedingungen und Anbieter variieren. Die Rechnung ändert sich, wenn vorher Strom oder Öl genutzt wurde – hier sind die Einsparungen eventuell höher. Auch die Dämmung des Hauses spielt eine Rolle für den Verbrauch und die benötigte Wärme.
Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten für die Förderung einer Solarthermieanlage:
Die Amortisationszeiteiner Solarthermieanlage liegt bei etwa 10–25 Jahren, wenn man die Fördersummen einberechnet. Wird die Sonnenenergie zusätzlich zum Heizen eingesetzt, steigen zwar die Investitionskosten, aber auch die jährlichen Einsparungen fallen höher aus. In diesem Fall kann sich eine Solarthermieanlage auch schneller amortisieren.
Solarthermie und Photovoltaik haben eines gemeinsam: Die Ausrichtung des Daches ist für die erzeugte Energie bzw. Wärme entscheidend. Am besten eignen sich Dächer mit einer Ost-, Süd- oder Westausrichtung. Dächer, die nach Osten oder Westen ausgerichtet sind, brauchen eine größere Kollektorfläche als Dächer mit Südausrichtung.
Eine thermische Solaranlage bietet Haushalten vor allem finanzielle Vorteile und macht sie unabhängiger von fossilen Brennstoffen, deren Kosten stark schwanken können.
Zwar fallen Kosten für den Kauf und die Installation der Anlage an, sie hat aber eine lange Lebensdauer und senkt so langfristig die Kosten für Warmwasser und Heizung. Noch dazu gibt es für solarthermische Anlagen Förderprogramme von Staat und Banken.
Neben den Vorteilen bringt eine Solarthermieanlage aber auch einige Herausforderungen mit sich. Einer der größten Nachteile ist, dass Solarthermie nicht ausreicht, um den gesamten Wärmebedarf zu decken. Gerade im Winter muss ein weiteres System zur Beheizung und ggf. auch zur Warmwassererzeugung zum Einsatz kommen.
Die Größe der Anlage und der Pufferspeicher können ebenfalls ein Problem darstellen: Denn Solarthermie lohnt sich für Beheizung und Warmwasser nur auf großen Dächern, wo ausreichend Platz für die Sonnenkollektoren zur Verfügung steht. Im Gegensatz dazu sind die Pufferspeicher oft zu klein, um Wärme über mehr als ein paar Tage zu speichern. Die aufwändige Installation und die hohen Kosten können ebenfalls ein Argument gegen Solarthermie sein. Darüber hinaus ist der Wirkungsgrad einer Solarthermieanlage im Vergleich zu z. B. einer äܳ eher gering.
Wirkungsgrad von Solarthermie
Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel der eingespeisten Sonnenenergie die Anlage in Wärme umsetzen kann. Eine Solarthermieanlage für Warmwasser kommt auf einen Wirkungsgrad von rund 50 Prozent, eine Anlage für Warmwasser und Heizung auf rund 25 bis 30 Prozent. Das ist im Vergleich zu anderen Heizsystemen niedrig. So erzielt etwa eine äܳ, die ebenfalls zum Heizen und für Warmwasser verwendet werden kann, einen Wirkungsgrad von 250bis 500 Prozent, je nach Modell. Das heißt, pro Einheit an aufgenommener Energie produziert die äܳ 2,5 bis 5 Einheiten – damit ist sie in puncto Effizienz derzeit unschlagbar.
Eine andere Möglichkeit für die Warmwassererzeugung und die Beheizung von Räumen ist eine äܳ oder die Kombination aus Photovoltaik und äܳ. Aber auch Biomasseheizungen, Pellet- oder Hackschnitzelheizungen können Alternativen sein. Die letztgenannten Lösungen benötigen allerdings brennbare Rohstoffe. Damit haben sie sowohl einen höheren CO als auch höhere laufende Kosten. Wer ganz auf die Kraft der Sonne setzen möchte, sollte daher eher Solarthermie oder Photovoltaik ä.
Sowohl Solarthermie als auch Photovoltaik können die Kosten für Energie signifikant senken. Beide Systeme können sogar miteinander kombiniert werden – sofern genug Dachfläche vorhanden ist. In puncto Amortisation und Nutzbarkeit liegt Photovoltaik allerdings klar vorn.
Während Solarthermie nur für die Erzeugung von Wärme geeignet ist, wird mit Photovoltaik Strom erzeugt, der in verschiedenen Bereichen zum Einsatz kommt – zum Beispiel auch bei der Beheizung, wenn eine äܳ mit dem Solarstrom betrieben wird. ɫý berät gerne zu dieser Lösung.
Photovoltaik ist ein vielseitiger Energielieferant, der nicht nur mehr Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern bringt, sondern auch Geld einbringen kann und sich so schneller amortisiert. Der mit Photovoltaik erzeugte Strom deckt einerseits einen Teil des Eigenbedarfs. Andererseits können Erzeuger überschüssigen Solarstrom ins Netz einspeisen und erhalten dafür eine Einspeisevergütung. So profitieren alle.
Ob eine solarthermische Anlage die richtige Lösung für die Wärme- und Warmwassererzeugung ist, hängt von vielen Faktoren ab. Dazu gehören vor allem bauliche Gegebenheiten: Die mögliche Ausrichtung der Anlage entscheidet, wie hoch der Wirkungsgrad am Ende sein kann. Auch die Dämmung des Hauses sollte dabei berücksichtigt werden. Insgesamt ist die Frage, ob sich Solarthermie finanziell rechnet, sehr individuell. Ein Fachbetrieb wie ɫý kann dabei helfen, zu beurteilen, ob die Wärmeerzeugung mit der Kraft der Sonne eine lohnende Alternative zu fossilen Energien oder sogar zu Photovoltaik ist.
Wichtig: Wer noch keine Solarthermieanlage hat, sollte sich lieber von vornherein auf Heizsysteme fokussieren, die den kompletten Wärmebedarf des Haushalts ganzjährig decken können.
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