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„Doppel-Wumms“

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Alternative Heizmethoden in der Gaskrise: Solarthermie

Heizen mit der Sonne: So könnt Ihr Eure Energiekosten reduzieren

Solaranlagen sind auf Dächern von Wohnhäusern angebracht.
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Mittlerweile ein Bild, das man immer öfter sieht: Solarzellen auf Dächern.

Die Energie der Sonne ist unermesslich - und sie scheint kostenlos. Sonnenenergie mit Hilfe einer Solarthermie-Anlage für die eigenen vier Wände zu nutzen, erscheint also günstig. Doch geht die Rechnung auf?

Wie fändet Ihr es, Euer eigener Wärmeversorger zu werden? Mit Solaranlagen auf dem Hausdach geht das. Sogenannte Solarthermieanlagen ergänzen Öl- und Gaskessel, Wärmepumpen und Pelletkessel und senken so deren Betriebskosten.

Schon eine kleine Anlage mit zwei Kollek­toren kann bis zu 60 Prozent Eures jährlichen Warm­wasser­bedarfs bereit­stellen – so spart Ihr Heiz­kosten und senkt Eure CO2-Emissionen. In den Sommermonaten kann der Heizungskessel meist ganz ausgeschaltet bleiben.

Eine Anlage für einen Vier-Personen-Haushalt benötigt je nach Kollektor-Bauart vier bis sechs Quadratmeter Kollektorfläche und einen Solarthermie-Speicher von 300 bis 400 Litern. Welchen Ertrag eine solarthermische Anlage und Heizung erzielt, hängt von der Größe der Kollektoren, ihrer Ausrichtung, ihrer Neigung sowie der Art der Heizung ab.

Solarthermie – was ist das?

Eine entsprechende Anlage liefert Wärme für das Trink- und Duschwasser oder auch zur Unterstützung der Heizung. Möglich wird das mit Hilfe von flachen oder röhrenförmigen Sonnenkollektoren auf dem Dach, die schwarze Absorberflächen enthalten. Das vereinfachte Prinzip der Solar­thermie kennt jeder: Wasser in der Sonne erwärmt sich. Und je dunkler das Wasser­behältnis ist, desto höhere Tempera­turen werden erreicht.

Vorsicht! Nicht verwechseln mit Photovoltaik-Anlagen, die mit Solarzellen elektrischen Strom aus Sonnenlicht erzeugen.

Die Solarthermieanlage erfasst die Sonnenenergie über Kollektoren auf dem Dach, danach wird sie in Wärme für das Heiz- und Brauchwasser umgewandelt.

So funktioniert eine Solarthermie-Anlage

Man nehme: Solarkollektoren auf dem Dach, einen sehr gut gedämmten Warmwasserspeicher, Verbindungsrohre und eine so genannte Solarstation.

Die Solarthermie funktioniert nach einem einfachen Prinzip: Sonneneinstrahlung wird in Wärme umgewandelt. In den Kollektoren fließt ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, das durch die Sonneneinstrahlung erhitzt wird. 

Einfache Solarthermie-Anlagen dienen nur zur Trinkwassererwärmung. Bei einem System mit solarer Heizungsunterstützung wird die Solarwärme zusätzlich zum Heizen genutzt. Je nach Größe der Kollektoren, Höhe des Heizenergieverbrauchs und der Temperatur der Heizkörper kann solch eine Solaranlage bis etwa ein Drittel der Heizwärme abdecken.

Typische Größenordnungen einer Solaranlage für ein Einfamilienhaus:

ArtNur WarmwasserWarmwasser und Heizung
Kollektorgröße3 bis 6 Quadratmeter9 bis 20 Quadratmeter
Speichergröße250 bis 350 Liter500 bis 1.500 Liter
Energieeinsparungca. 350 kWh je Quadratmeter Kollektorca. 250 kWh je Quadratmeter Kollektor
Kosten für nachträglichen Einbau (Feb. 22)ca. 6.000 bis 10.000 Euroca. 9.000 bis 17.000 Euro
Günstige VoraussetzungenWarmwasserversorgung für mind. 3 Pers.Heizsystem mit niedriger Vorlauftemperatur

Quelle: Verbraucherzentrale

Kann eine Solarthermie-Anlage den gesamten Wärmebedarf decken?

In der Regel nicht. Die Solarthermieanlage ist Teil einer Hybridlösung, um die laufenden Kosten des zweiten Anlagenteils für die Rohstoffe Pellets, Öl oder Gas sowie Strom-Zukäufe zu senken.

Mehr als ein Drittel der Solaranlagen in Deutschland werden mittlerweile als sogenannte Kombianlagen betrieben. Diese Systeme tragen nicht nur ganzjährig zur Warmwassererzeugung bei, sondern unterstützen während der Übergangszeit und teilweise im Winter auch die Heizung

Auch das hört sich erstmal gut an, gerade in Zeiten immens hoher Strom- und Wärmekosten. Doch die Erträge der Solarthermieanlage sind im Jahresdurchschnitt nicht besonders hoch: „10 bis 25 Prozent der Heizwärme kann eine durchschnittliche Anlage in einem gut isolierten Haus erzeugen”, sagt Energieberater Ulrich Schachtschneider von der Verbraucherzentrale Niedersachsen.

Denn die Heizwärme muss die Solaranlage ja schließlich im Winter produzieren, wenn die Sonneneinstrahlung von Natur aus gering ist. Auf die kalten Monate Oktober bis Februar entfallen durchschnittlich aber nur rund 20 Prozent des Jahresertrags.

Bei der Warmwasserbereitung sieht es besser aus, denn sie wird das ganze Jahr über in Anspruch genommen. Daher kann eine Anlage laut Schachtschneider etwa 50 Prozent der im Jahr für die Erhitzung von Wasser für Spüle und Waschbecken benötigten Energie liefern. 

Im Sommer klappt das sogar vollständig, so Carsten Körnig vom Bundesverband Solarwirtschaft. „Die zweite Heizung, egal ob Gas, Wärmepumpe oder etwas anderes, kann dann einige Monate lang ausgeschaltet bleiben.“

Beim Blick auf die Zahlen muss aber auch der energetische Zustand eines Gebäudes berücksichtigt werden: In einem schlecht gedämmten Altbau schafft eine Solarthermie-Anlage laut Körnig meist gut 30 Prozent des Bedarfs von Heiz- und Brauchwasser über den gesamten Jahresverlauf. „In gut gedämmten Häusern mit geringem Heizbedarf und großem Wärmespeicher sind es auch gerne mal 50 Prozent.“

Was kostet eine solche Anlage?

Laut Bundesverband Solartwirtschaft sollte man mit 1000 Euro pro Quadratmeter Kollektorfläche rechnen, inklusive Installation und aller Nebenkosten. Dazu zählt der Verband auch einen Wärmespeicher. „Man rechnet grob mit zwei bis drei Quadratmetern Kollektorfläche pro Person, abhängig davon, ob die Solarthermieanlage nur Warmwasser leisten soll oder auch Heizungsunterstützung und welche Art von Kollektoren zum Einsatz kommen“, so Körnig.

Für eine reine Warmwasserbereitung rät Energieberater Ulrich Schachtschneider zu mindestens vier Quadratmetern Fläche, zehn Quadratmeter sind nötig, wenn die Heizung auch durch Sonnenenergie versorgt werden soll.

Wie viel kann ich sparen?

Die Zahlen sind ernüchternd. Nimmt man Gaspreise von rund 15 Cent pro Kilowattstunde, kann Schachtschneiders Rechnung zufolge ein Haushalt mit einem Heizwärmebedarf von 10.000 Kilowattstunden und einer solaren Ausbeute von 2000 Kilowattstunden (20 Prozent) derzeit nur rund 150 Euro jährlich einsparen (Stand August 2022).

Berücksichtigen muss man bei dieser Kostenkalkulation die jährlichen Betriebskosten: Schachtschneider geht pro Jahr von etwa 100 Euro für die Wartung und bis zu 50 Euro Stromkosten für die Umwälzpumpe aus.

Für welche Häuser eignet sich Solarthermie?

Am meisten Sonne bekommen Süddächer ab, auf die kein Schatten von Bäumen oder anderen Gebäuden fällt. Laut der Verbraucherzentrale NRW lässt sich aber auch auf Dächern mit Ausrichtung nach Südost und Südwest noch ein guter Ertrag erzielen. Bei einer Ost- oder Westausrichtung muss man mit etwa einem Viertel weniger rechnen.

Auch die Dachneigung hat Auswirkungen: Gut sind 30 bis 60 Grad. Für Warmwasser liegt laut den Verbraucherzentralen das Optimum eher im unteren Bereich dieser Bandbreite, für das Heizen je nach Himmelsrichtung eher im oberen Bereich.

Solarenergie: Gibt es noch andere Lösungen?

Ja, die Kopplung einer Solarstromanlage mit einem Elektroheizstab im Kombi- beziehungsweise Warmwasserspeicher oder mit einer Wärmepumpe. Für Energieberater Schachtschneider ist die Kombination der Photovoltaikanlage mit einer Wärmepumpe die „einzige Möglichkeit, ganz weg vom Gas zu kommen“.

Aber auch hier kommt die Kombination nicht ohne den Zukauf von Energie aus - in dem Fall Strom für die Wärmepumpe im Winter. Denn eine große Photovoltaikanlage ohne Batteriespeicher kann nur rund zehn bis 35 Prozent der Stromversorgung übernehmen, so Schachtschneider.

Ein Speicher würde zumindest für die Versorgung der Heizung im Winter auch wenig bringen. Daher wird eine Photovoltaikanlage nie alleine für ein Heizsystem in Erwägung gezogen, so Schachtschneider. Sondern vor allem für die Versorgung des Haushaltes mit Strom sowie zur Einspeisung ins öffentliche Netz.

Auch der Bundesverband Solarwirtschaft rät, Strom aus Photovoltaikanlagen vorrangig hierfür zu verwenden. Bei den derzeitigen Energiepreisen könne es sich „im Einzelfall aber auch lohnen, den Solarstrom direkt für die Warmwasserbereitung zu nutzen“, so Carsten Körnig.

Solarthermie oder Photovoltaik: Das sind die Vor- und Nachteile

Gerade bei kleinen Dachflächen besteht eine Flächenkonkurrenz: Die Dachfläche lässt sich entweder für eine Photovoltaik-Anlage zur Stromerzeugung oder für eine Thermie-Anlage zur Wärmeerzeugung nutzen.

Vieles spricht für die Photovoltaik:

  • einfachere Technik
  • Keine gedämmten Rohre mit Flüssigkeit erforderlich, die vom Keller bis zum Dach durchs Haus geleitet werden müssen.
  • Überschüssige Solarenergie, z.B. im Urlaub oder wenn die Kinder später einmal aus dem Haus sind, kann verkauft werden. 
  • Keine Überhitzung im Sommer möglich (wird bei richtig ausgelegten Thermie-Anlagen allerdings beherrscht)
  • einfach erweiterbar
  • Funktion mit Stromzähler einfach überprüfbar
  • höhere Stückzahlen und damit ausgereiftere Produkte
  • Über einen Heizstab oder besser über eine Wärmepumpe könnt Ihr auch mit einer Solarstromanlage Warmwasser erzeugen. Ob das sinnvoll ist, muss im Einzelfall geprüft werden.

Für Thermie-Anlagen spricht:

  • Umweltschutz durch Einsparung von fossilen Brennstoffen
  • Bei stark steigenden Energiepreisen oder Inflation steigt der Vorteil. (Bei Photovoltaikanlagen bleibt die Einspeisevergütung hingegen fix)
  • Der Energieertrag je Quadratmeter ist höher als bei Photovoltaik.
  • Gerade Vakuum-Röhrenkollektoren (besonders zur Heizungsunterstützung) können auch an der Hauswand angebracht werden.

Tipps:

  • Falls Ihr ohnehin eine neue Heizungsanlage oder einen neuen Warmwasserspeicher benötigt, solltet Ihr darüber nachdenken, ob Ihr gleich eine Solarthermie-Anlage in Euer System integrieren möchtet. Die Kosten sind dann geringer als bei einer nachträglichen Installation.
  • Muss Euer Dach neu eingedeckt werden, könnt Ihr Montagekosten für eine solarthermische Anlage sparen, wenn Ihr diese gleichzeitig montieren lasst.
  • Die Anlage sollte nicht größer als nötig sein. Denn die Wirtschaftlichkeit einer Solarthermie-Anlage hängt entscheidend davon ab, ob Wärmebedarf und Anlagengröße im richtigen Verhältnis zueinander stehen.

Quelle: Verbraucherzentrale NRW

Solarthermische Anlagen: So hilft der Staat

Der Bund fördert den Einbau und die Erweiterung einer Solarthermie-Anlage in Gebäuden. Hausbesitzer erhalten eine Förderung von 25 Prozent der Kosten über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG). Auch die KfW vergibt Kredite und Zuschüsse entweder für die Anlage selbst oder die Sanierung eines Hauses auf KfW-Effienzhaus-Standard. 

Neben den Förderprogrammen des Bundes werden Solarthermie-Anlagen auch durch die zukünftigen Abgaben für CO2-Emissionen attraktiver. Weitere Informationen gibt es bei der Verbraucherzentrale Energieberatung.

as mit Material der dpa

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