Solarthermie
Der Begriff "Solaranlage" wird sowohl für Photovoltaikanlagen als auch für Solarthermieanlagen verwendet. Beides ist richtig, denn das Prinzip ist jeweils identisch: Die Sonnenstrahlen treffen auf die üblicherweise auf dem Hausdach installierte Anlage und die Sonnenenergie wird umgewandelt.
Bei Solarthermieanlagen wird die Sonnenenergie in Wärme umgewandelt, bei Photovoltaikanlagen in Strom. Wir erklären euch, wie Solarthermie funktioniert und welche Solarthermieanlage die passende für euch ist.
Wie funktioniert Solarthermie?
Vielleicht habt ihr euch schon einmal gefragt, warum Solaranlagen auf Hausdächern so unterschiedlich aussehen. Der Grund kann ganz einfach sein: weil es sich sowohl um Solarthermieanlagen als auch um Photovoltaikanlagen handeln kann. Und die dazugehörigen flächigen Bauteile lassen sich mit geübtem Auge unterscheiden.
Solarthermie wird über Kollektoren gewonnen. Diese Kollektoren werden meist auf dem Dach montiert, fangen Sonnenstrahlung auf und wandeln sie in thermische Energie um. Damit Warmwasser nach Bedarf genutzt werden kann, wird die Energie zunächst in einen Solarthermie-Speicher geleitet.
Was ist der Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik?
Während die zu Photovoltaikanlagen gehörenden Solarmodule in kleine Flächen unterteilt sind, bilden die Sonnenkollektoren von Solarthermieanlagen eine zusammenhängende Fläche. Es gibt auch Kollektoren in Röhrenform. Fachleute sprechen dann von Vakuumröhrenkollektoren.
Anders als eine Photovoltaikanlage erzeugt eine Solarthermieanlage keinen Strom, sondern Wärme. Sie entsteht, indem die Sonne auf die Sonnenkollektoren trifft und im Innern eine Wärmeträgerflüssigkeit aufgeheizt wird.
Diese Flüssigkeit – mit Wasser verdünntes Frostschutzmittel – wird über eine Pumpe über Rohrleitungen in einen Speicher transportiert. Ein Solarregler sorgt dafür, dass die Wärme dort ankommt, wo ihr sie gerade braucht.
Welche Solarthermieanlage kostet mehr und was deckt sie ab?
Wenn ihr euch für eine Solarthermieanlage interessiert, müsst ihr zunächst abwägen, ob ihr sie ausschließlich zur Warmwasserbereitung oder auch für den Betrieb der Heizungsanlage nutzen wollt. Möglich ist beides, wobei die Kosten der Solarthermieanlage natürlich höher sind, wenn ihr eine thermische Solaranlage zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung wählt.
Entscheidet ihr euch für die Warmwasserbereitung, könnt ihr mit der Anlage rund 60 Prozent des Jahresenergiebedarfs für Warmwasser abdecken. Bei einer kombinierten Anlage zur Heizungsunterstützung könnt ihr etwa 30 Prozent eures Heizenergiebedarfs selbst erzeugen. Ihr werdet damit also deutlich unabhängiger von der Entwicklung der Energiepreise.
Lohnen könnte sich die Investition in die Kombi aus Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung in Hinblick auf die Novelle des Gebäudeenergiegesetztes, das am 19. April 2023 beschlossen wurde. Das Gesetz sieht vor, dass neue Heizungen ab 2024 zu mindestens 65 Prozent mit erneuerbaren Energien betrieben werden müssen.
Gibt es Förderung für Solarthermieanlagen?
Ihr wollt wissen, ob der Einbau einer Solarthermieanlage gefördert wird? Welche Fördermittel es gibt, wie hoch sie sind und wie ihr die Zuschüsse erhaltet, das verraten wir euch hier.
Neben verlängerten Übergangsfristen und Ausnahmen sind ab 2024 grundsätzlich großzügige Förderungen für den Austausch alter Heizungen geplant. Wie ihr Förderungen und Zuschüsse für neue Heizungsanlagen beantragt, lest ihr auch hier.
Worin unterscheiden sich Solarthermieanlagen?
Solarthermieanlagen unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich der Nutzung für die Heizungsanlage, sie unterscheiden sich auch über die Art der Solarspeicher. Sie sind häufig als sogenannte bivalente Speicher ausgelegt, die nicht nur über die selbst erzeugte Wärme, sondern bei Bedarf auch mit Heizöl, Gas oder Pellets betrieben werden.
Warmwasserspeicher (Trinkwasser)
In diesem Speicher wird das Wasser konstant auf einer voreingestellten Temperatur (beispielsweise 60 Grad) gehalten. So erhaltet ihr jederzeit sofort Warmwasser im Haus, wenn ihr den Hahn aufdreht.
Pufferspeicher (Heizungswasser)
Mit Wasser gefüllte Pufferspeicher kommen bei Solarthermieanlagen zum Einsatz, die auch die Heizungsanlage unterstützen. Sie dienen dazu, die auf dem Dach erzeugte Wärme zu speichern und sind üblicherweise als Schichtenspeicher konstruiert. Der Name ergibt sich daraus, dass sich aufgrund der schlanken Bauform unten das kalte und oben das warme Wasser ansammelt. Dort wird das Warmwasser bei Bedarf entnommen.
Kombispeicher (Trink- und Heizungswasser)
Diese platzsparenden Speicher dienen als Pufferspeicher für die Heizungsanlage und halten in einem separaten Behälter gleichzeitig Warmwasser bereit.
Mit der über eine Solarthermieanlage gewonnenen Wärme kann über das Jahr gerechnet allerdings nur ein relativ kleiner Teil der benötigten Energie für Warmwasser und Heizung abgedeckt werden.
FAQs zum Thema Solarthermie
Mit einer Solarthermieanlage könnt ihr, wie bereit erwähnt, den Energiebedarf für Warmwasser zu rund 60 Prozent abdecken. Nutzt ihr Solarthermie mit Heizungsunterstützung, könnt ihr zusätzlich 30 Prozent der Heizenergie aus erneuerbaren Energien decken.
Da nicht der gesamte Energiebedarf gedeckt wird, sind Solarthermieanlagen meist eine Ergänzung zu einem zentralen Wärmeerzeuger, also zum Beispiel einer Gas- oder Öl-Brennwertheizung. Sie werden oft im Paket mit solchen Heizsystemen angeboten und installiert.
Kostentechnisch rechnet sich eine Solarthermieanlage zur Warmwassererzeugung nach etwa 15 Jahren. Eine Solarthermieanlage mit zusätzlicher Heizungsunterstützung amortisiert sich nach etwa 20 Jahren. Je nach Sonneneinstrahlung, Dachneigung und Anschaffungskosten kann es länger oder kürzer dauern. Mit Blick auf die Umwelt lohnt sich Solarthermie immer.
Pi mal Daumen müsst ihr für eine Solarthermieanlage zur Warmwasserbereitung ein bis eineinhalb Quadratmeter Kollektorfläche pro Haushaltsmitglied einplanen. Für eine vierköpfige Familie wären das also vier bis sechs Quadratmeter.
Soll auch die Heizungsanlage mit Warmwasser versorgt werden, verdreifacht sich die Fläche pro Person in etwa – das wären bei einem Vierpersonenhaushalt also rund 16 Quadratmeter.
Um die Auslegung der Anlage zu schätzen, solltet ihr euren Wasserverbrauch in etwa kennen – und falls ihr auch die Heizungsunterstützung plant, euren Heizbedarf. Für den Wasserverbrauch könnt ihr etwa 20 bis 60 Liter pro Haushaltsmitglied und Tag schätzen – je nachdem, ob ihr viel oder weniger Wasser verbraucht. Aus diesen Werten ergibt sich auch die erforderliche Größe des Solarspeichers: Er sollte bei einem Vierpersonenhaushalt rund 300 Liter fassen.
Plant ihr die Solarthermieanlage mit Heizungsunterstützung, müsst ihr ein Speichervolumen von etwa 1.000 Litern einkalkulieren. Der Heizbedarf kann sehr unterschiedlich ausfallen – je nach energetischem Standard eures Hauses. Hilfreich ist hier der Blick in den Energieausweis für euer Haus, falls ihr nicht bereits Unterlagen von eurem Energieversorger über euren bisherigen Verbrauch habt.
Anhand dieser Größen könnt ihr mit einem Fachbetrieb eure Solarthermieanlage planen. Empfehlenswert ist übrigens ein Wirkungsgrad von rund 50 Prozent für die Warmwasserbereitung. Das bedeutet, dass ihr rund die Hälfte eures Warmwasserbedarfs selbst erzeugt. Höhere Werte sehen Fachleute als eher unwirtschaftlich an.
Zu den Unternehmen, die Solarthermieanlagen anbieten, gehören unter anderem Consolar, Greenonetec, Stiebel Eltron und Solarfocus.
Wie bei Photovoltaikanlagen ist es auch bei Solarthermieanlagen wichtig, dass möglichst viel Sonne die Anlage auf dem Dach erreicht. Optimal ist es,
- wenn kein Schatten aufs Dach fällt,
- das Dach eine Neigung von mehr als zehn Grad aufweist und
- nach Süden ausgerichtet ist.
Dann könnt ihr mit der bestmöglichen Leistung der Solarthermieanlage rechnen. Aber auch bei etwas ungünstigeren Bedingungen könnt ihr eine Solarthermieanlage betreiben. Sie erzeugt dann maximal fünf bis zehn Prozent weniger Wärme.
Auch die Region spielt eine Rolle für den Wärmeertrag: Auch hier gilt das Gleiche wie bei Photovoltaikanlagen – je weiter südlich ihr wohnt, desto effizienter arbeitet eure Anlage in der Regel aufgrund der höheren Sonneneinstrahlung.
Je nach Wartung und Qualität der Anlage beträgt die Lebensdauer von Solarthermieanlagen bis zu 30 Jahre, vielfach geben die Hersteller der Sonnenkollektoren rund 20 bis 30 Jahre Garantie auf die wesentlichen Bauteile der Anlage.
In der Regel braucht ihr keine Genehmigung für eine Solarthermieanlage auf eurem Hausdach. Handelt es sich um ein denkmalgeschütztes Gebäude, kann es jedoch sein, dass ihr die Anlage nicht installieren dürft. In diesem Fall solltet ihr euch sicherheitshalber bei eurem zuständigen Bauamt erkundigen.
Wenn ihr handwerklich äußerst geschickt seid, könnt ihr versuchen, die Solarthermieanlage selbst zu installieren. Alle anderen sollten lieber einen Fachbetrieb mit der Montage und dem Anschluss beauftragen – allein schon, weil Arbeiten auf dem Dach erforderlich sind. Diese sind ohne Sicherung und Übung gefährlich.
Ihr interessiert euch für Plusenergiehäuser? Dann könnte euch unser Artikel "Plusenergiehaus: Kosten, Förderung, Vor- und Nachteile" interessieren.
Wie hoch sind die Kosten einer Solarthermieanlage? Eine Solarthermieanlage zur Warmwasserbereitung ist günstiger als eine Kombianlage mit Heizungsunterstützung.
Das sind die Kosten der Solarthermieanlage im Überblick:
- Solarthermieanlage zur Warmwasserbereitung: 5.000 Euro inklusive Montage
- Solarthermieanlage mit zusätzlicher Heizungsunterstützung: 10.000 Euro inklusive Montage
Diese Angaben sind grobe Richtwerte für 4-Personen-Haushalte.
Zusätzlich fallen geringe Betriebskosten für den Betrieb der Umwälzpumpe an – etwa 40 Euro im Jahr. Außerdem muss die Anlage alle zwei bis fünf Jahre gewartet werden. Eine professionelle Wartung verursacht Kosten von 100 bis 200 Euro pro Wartung. Der Austausch der Solarflüssigkeit muss alle fünf bis zehn Jahre durchgeführt werden. Dies verursacht weitere Kosten von 300 bis 800 Euro.
Weitere Details rund um die Kosten der Solarthermieanlage, lest ihr in diesem Beitrag.
Eine Solarthermieanlage kann nur gute Erträge bringen, wenn sie die Sonneneinstrahlung störungsfrei aufnehmen kann. Gerade in der kalten Jahreszeit können sich Dreck und Laub auf den Kollektoren sammeln. Zudem können kleine Schäden entstehen, welche die Arbeitsfähigkeit der Kollektoren negativ beeinflussen.
Da Solaranlagen zwischen März und September über 80 Prozent der Jahresenergieerträge erzeugen, empfiehlt das vom Umweltministerium Baden-Württemberg geförderte Informationsprogramm Zukunft Altbau eine jährliche Prüfung der Solaranlagen im Frühjahr.
Im Folgenden erfahrt ihr, wie ihr eure Solarthermieanlage einem jährlichen Check unterziehen könnt.
- Sicht-Check: Größere Verunreinigungen oder Schäden könnt ihr meist mit bloßem Auge erkennen.
- Vergleichs-Check: Mit einem Blick auf den Wärmemengenzähler der Solarthermieanlage könnt ihr Hinweise für Störungen finden. Vergleicht dafür die Erträge des aktuellen Jahres mit dem des Vorjahres.
- Professioneller-Check: Sicherheit habt ihr mit einer professionellen Inspektion der gesamten Anlage. Neben den Kollektoren werden auch die Umwälzpumpe, die Regelung und die Solarflüssigkeit geprüft. Eine solche Inspektion muss nicht jährlich durchgeführt werden, wenn es keine Hinweise für Störungen gibt. Es reicht, wenn die professionelle Wartung alle zwei Jahre durchgeführt wird.