Solarthermie: Funktion, Kosten, Vorteile

Während Photovoltaikanlagen in aller Munde sind, fristet die Solarthermie nach wie vor ein Schattendasein. Dabei hilft auch diese Form der Solaranlage Immobilienbesitzern dabei, zur Energiewende beizutragen und nebenher im Idealfall noch Geld zu sparen. Erfahren Sie hier, wie eine Solarthermieanlage Sonneneinstrahlung in Wärme umwandelt, was Sie bei der Auswahl beachten sollten und mit welchen Kosten Sie rechnen müssen.

Wie funktioniert Solarthermie?

Eine Solarthermieanlage wird auf dem Dach installiert

Die Funktionsweise von Solarthermie lässt sich an einem einfachen Beispiel veranschaulichen: Lassen Sie einen dunklen Wasserschlauch über einen längeren Zeitraum in der Sonne liegen, wird sich das darin stehende Wasser unweigerlich erhitzen. Bei Solarthermieanlagen dienen Sonnenkollektoren auf dem Dach dazu, die Sonnenstrahlen einzufangen. Durch die natürliche Wärme erhitzt sich das in den Kollektoren zirkulierende Sole-Wasser-Gemisch. Die Wärme wird über die Flüssigkeit in den gedämmten Solarspeicher befördert, wo sie schließlich in Form von Warmwasser oder als Solarenergie für die Heizungsanlage genutzt werden kann.

Solare Trinkwassererwärmung und solare Heizungsunterstützung

Wenn Sie mit dem Gedanken an eine Solarthermieanlage spielen, müssen Sie sich zunächst entscheiden, wie Sie die Wärme nutzen möchten. Sie haben hierfür zwei Optionen:

  • Solare Trinkwassererwärmung: Hierbei dient die Solarthermieanlage ausschließlich zur Herstellung von Warmwasser. Im Jahresmittel kann die Solaranlage etwa 50 Prozent des Warmwasserbedarfs decken. In den Sommermonaten kann Warmwasser zu 100 Prozent über Solarthermie gewonnen werden.
  • Solare Heizungsunterstützung: Entscheiden Sie sich für eine Kombianlage, wird die Wärme nicht nur zur Produktion von Warmwasser verwendet. Über einen Puffer- oder Kombispeicher wird die Wärme in den Heizkreislauf eingespeist, wodurch Ihre reguläre Heizung entlastet wird. Durch die Sonnenkollektoren können etwa 20 Prozent des Gesamtwärmebedarfs gedeckt werden.

Leider sind Solarthermieanlagen nicht effizient genug, um den kompletten Haushalt zu beheizen. Darüber hinaus unterliegen sie saisonalen Schwankungen, weshalb immer der Anschluss an eine übliche Heizung nötig ist. Solarthermieanlagen können mit den folgenden Heizsystemen kombiniert werden:

  • Wärmepumpe
  • Pelletheizung
  • Ölheizung
  • Gasheizung
  • Blockheizkraftwerk (BHKW)

Voraussetzungen für Solarthermieanlagen

Um eine möglichst hohe Effizienz für Ihre Solarthermieanlage gewährleisten zu können, sollten Sie zunächst die baulichen Voraussetzungen prüfen. Ertrag und Leistung Ihrer Anlage hängen maßgeblich von den folgenden Faktoren ab:

  • Ausrichtung des Dachs (ideal ist die Ausrichtung nach Süden oder Südwesten)
  • Verfügbare Dachfläche (abzüglich Schattenwurf von anderen Häusern oder Bäumen)
  • Regionale Sonneneinstrahlung
  • Dachneigung (ideal zur Warmwasseraufbereitung: 30 bis 50 Grad, ideal zur Heizungsunterstützung: 45 bis 60 Grad)

Vor- und Nachteile

Bevor Sie die ersten Angebote für Ihre Sonnenkollektoren einholen, sollten Sie sich die Vor- und Nachteile von Solaranlagen noch einmal vor Augen führen.

Solarthermie: Vorteile und Nachteile im Überblick

  • Reduzierter Energieverbrauch
  • Reduzierte Heizkosten
  • Reduzierter CO2-Ausstoß
  • Erhöhte Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen und deren Preisentwicklung
  • Ideale Ergänzung für gängige Öl- und Gasheizungen
  • Attraktive Fördermöglichkeiten
  • Hohe Anschaffungskosten
  • Laufende Wartungskosten
  • Hohe Abhängigkeit von Sonneneinstrahlung
  • Saisonale Effizienzschwankungen
  • Hoher Platzbedarf für Solar-, Puffer- oder Kombispeicher
  • Hoher Energiebedarf bei Herstellung der Kollektoren

Was kostet eine Solarthermieanlage?

Eine Solarthermieanlage geht mit verhältnismäßig hohen Anschaffungskosten einher. Wenn Sie beispielsweise einen Vier-Personen-Haushalt mit Warmwasser versorgen möchten, müssen Sie mit einer Investition in Höhe von 4.000 bis 5.000 Euro rechnen. Teurer wird es, wenn Sie mit Ihren Sonnenkollektoren auch Ihre Heizung entlasten möchten. In der Regel verdoppeln sich hierfür die Kosten.

Darüber hinaus entstehen Ihnen auch laufende Kosten für Wartung und Inspektion. Pro Jahr sollten Sie hierfür etwa 80 bis 100 Euro beiseitelegen. Fachverbände empfehlen, die Anlage etwa einmal im Jahr warten zu lassen. Nach etwa drei bis fünf Jahren sollten Sie eine größere Inspektion in Auftrag geben.

Fördermöglichkeiten für Solaranlagen

Die Bundesregierung hat ein großes Interesse an der Förderung erneuerbarer Energien, weshalb die Zuschüsse für Solarthermieanlagen im Rahmen des Klimapakets auf 30 Prozent erhöht wurden. Möchten Sie Ihre alte Ölheizung loswerden und stattdessen auf eine umweltfreundliche Gas-Solar-Hybridheizung umsteigen, bezuschusst der Staat Ihr Vorhaben sogar mit 40 Prozent.

Damit Sie auch die restliche Summe nicht gänzlich alleine stemmen müssen, können Sie über das Programm 167 der KfW-Bank ein günstiges Darlehen für Ihre Solaranlage beantragen.

Größe berechnen: Wie groß muss meine Solarthermieanlage sein?

Bevor Sie die Größe Ihrer Solarthermieanlage berechnen können, müssen Sie sich für die Art der Sonnenkollektoren entscheiden: In Deutschland werden in der Regel entweder Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren verbaut. Zwar sind Letztere teurer, doch zeichnen sie sich aufgrund ihrer besseren Dämmung auch durch eine höhere Leistung aus. Sie sind daher vor allem für kleine Dächer geeignet. Steht Ihnen genug Dachfläche zur Verfügung, können Sie getrost die günstigeren Flachkollektoren auswählen.

Darüber hinaus kommt es bei der Bestimmung der Größe auch darauf an, ob Sie durch Solarthermie lediglich Warmwasser oder auch Wärme erzeugen möchten. Je nachdem können Sie sich an die folgenden Faustregeln halten:

 FlachkollektorenVakuumröhrenkollektoren
Warmwasser1,2–1,5 qm pro Person0,8–1 qm pro Person
Heizungsunterstützung0,8–1,1 qm pro 10 qm Wohnfläche0,5–0,8 qm pro 10 qm Wohnfläche

Anders als bei der Photovoltaikanlage können Sie den Überschuss bei Solarthermieanlagen nicht einfach in das örtliche Netz einspeisen. Um sicherzustellen, dass sich Ihre Anlage nicht nur in ökologischer, sondern auch in finanzieller Hinsicht lohnt, sollten Sie daher nicht allzu viel Puffer einplanen. Bedenken Sie auch, dass Sonnenkollektoren mit einer Lebensdauer von etwa 20 bis 25 Jahren einhergehen und entsprechend eine langfristige Planung voraussetzen: Ist beispielsweise bereits abzusehen, dass Ihre Kinder in diesem Zeitraum ausziehen werden und dass sich die Haushaltsgröße dadurch reduziert, sollten Sie dies in Ihre Kalkulation mit einfließen lassen.

Neben der Fläche der Solarkollektoren, müssen Sie auch noch das Fassungsvolumen des zugehörigen Speichers bestimmen. Um einen Vier-Personen-Haushalt mit Warmwasser zu versorgen, sollten Sie sich für einen Solarspeicher mit einem Volumen von etwa 300 bis 400 Litern entscheiden. Möchten Sie auch Haushaltsgeräte wie Spül- oder Waschmaschine an die Solarthermieanlage anschließen, sollten Sie je Gerät weitere 30 bis 50 Liter einplanen. Bei zusätzlicher Heizungsunterstützung ist ein Kombispeicher nötig, der bei denselben Bedingungen etwa 600 bis 800 Liter fassen sollte.

Rendite berechnen: Lohnt sich Solarthermie?

Ob sich Solarthermie finanziell bezahlt macht, ist nicht pauschal zu beantworten. Der mögliche Ertrag hängt von etlichen individuellen Faktoren ab. So kommt es beispielsweise darauf an, wie viel der produzierten Energie Sie in Ihrem Haushalt verbrauchen. Zur Orientierung: Die Verbraucherzentrale schätzt, dass sich eine Solarthermieanlage ab einem Warmwasserverbrauch von etwa 40 Kubikmetern pro Jahr auf Dauer auszahlt.

Grob lässt sich sagen, dass Sie mit Sonnenkollektoren die Warmwasserkosten in einem Vier-Personen-Haushalt um etwa 100 bis 140 Euro senken können. Je nachdem wie alt und ineffizient Ihre aktuelle Anlage ist, kann die Ersparnis auch höher ausfallen. Was die Heizungsunterstützung betrifft, so gehen Experten von einer Ersparnis von etwa 200 bis 250 Euro pro Jahr bei einer Wohnfläche von 150 qm aus.

Ob sich eine Anlage für Sie lohnt, können Sie auch herausfinden, indem Sie die Anschaffungskosten abzüglich der staatlichen Zuschüsse durch 20 Jahre Betriebsdauer teilen. Addieren Sie auf diesen Wert nun noch die jährlichen Wartungskosten von 80 bis 100 Euro, erhalten Sie die Kosten auf das Jahr gerechnet. Vergleichen Sie diesen Wert nun mit Ihren aktuellen jährlichen Öl- und Gaskosten: je größer die Differenz, desto größer die potenzielle Ersparnis. Zu große Einsparungen sollten Sie allerdings nicht erwarten: Es wird davon ausgegangen, dass sich eine Solarthermieanlage erst im letzten Drittel Ihrer Lebensdauer bezahlt macht. Erst dann haben sich die Anschaffungskosten amortisiert und Sie kommen in den Genuss von kostenlosem Warmwasser.

Bedenken Sie bei all diesen Berechnungen, dass Sie einen Faktor nur schwer einkalkulieren können: die zukünftigen Energiekosten. Je stärker die Öl- und Gaspreise steigen, desto mehr sparen Sie sich durch den Umstieg auf Solarthermie. Auch weitere Entwicklungen sind nur schwer absehbar: Werden 2021–wie von der Bundesregierung geplant –CO2-Abgaben eingeführt, hätte dies ebenfalls eine positive Auswirkung auf Ihre Rendite.

Bei all den Renditeprognosen dürfen Sie eines jedoch nicht vernachlässigen: Sie schonen mit Sonnenkollektoren nicht nur Ihren Geldbeutel, sondern auch die Umwelt. Mit der solaren Warmwasseraufbereitung können Sie etwa 450 kg CO2 pro Jahr einsparen. Nutzen Sie Ihre Anlage auch zur Heizungsunterstützung, erhöht sich der Wert auf 750 kg. Dies entspricht in etwa einem Mittelstreckenflug von München nach Athen.

Fazit: sanfte Wärmeenergie dank Solarthermie

Mit einer Solarthermieanlage können Sie Sonnenenergie ganz einfach in Wärme verwandeln, die Sie in Ihrem Haushalt nutzen können. Es ist möglich, durch Solarthermie Warmwasser zu erzeugen oder zusätzlich auch die reguläre Heizungsanlage zu entlasten. In beiden Fällen können Sie Ihren Geldbeutel entlasten und sich von den steigenden Preisen für fossile Brennstoffe ein Stück weit unabhängig machen. Ganz nebenbei leisten Sie damit auch einen wichtigen Beitrag für die Umwelt, weshalb Sie sich über attraktive staatliche Zuschüsse freuen dürfen.

Bildnachweis: Andrey_Popov / Shutterstock.com

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