Solarthermie: Solarenergie für Heizung und Warmwasser nutzen

Bei einem System mit solarer Heizungsunterstützung wird die Solarwärme nicht direkt an das Trinkwasser abgegeben, sondern in einen Heizwasser-Pufferspeicher geführt. Dieser versorgt sowohl das Heizungssystem als auch die Trinkwassererwärmung mit Wärme. Der Heizkessel gibt Heizwärme über einen eigenen Wärmetauscher an den Pufferspeicher, wenn die Sonneneinstrahlung für den Heizungsbedarf nicht ausreicht.

In Deutschland werden vorwiegend Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren installiert. Beide Kollektortypen arbeiten nach dem gleichen Prinzip. Allerdings sind bei den Vakuumröhren die Absorberflächen und die Leitungen, die die Wärme transportieren, besser isoliert.

Auch der Flächenbedarf unterscheidet sich bei den beiden Kollektortypen: 

Lohnt sich Solarthermie?

Solarthermie lohnt sich für Ihren privaten Haushalt, wenn Sie unabhängig(er) von fossilen Brennstoffen werden und Energiekosten sparen möchten. Allerdings sollten Sie die Anlage möglichst passgenau auf Ihren Bedarf abstimmen. Denn Sie sollten nur so viel Sonnenwärme produzieren, wie Sie auch verbrauchen können. Wirtschaftlich interessant wird das für Sie bei einer Solarthermie-Anlage, die ausschließlich das Wasser erwärmt, wenn mindestens 3 Personen im Haushalt leben. Auch sollten die Warmwasserleitungen wegen der Verluste entlang der Leitungen nicht zu lang sein.

Ab einer benötigten Warmwassermenge von etwa 40 Kubikmeter pro Jahr und Haushalt ist es sinnvoll, über eine solarthermische Anlage nachzudenken. Vor allem Haushalte mit einem erhöhten Warmwasserbedarf, beispielsweise mit einem Schwimmbad, können recht gut von einer Solarthermie-Anlage profitieren.

Ebenfalls sinnvoll ist der Einsatz von Sonnenenergie zur Heizungsunterstützung, wenn Sie bereits einen großen Heizwasserspeicher (Pufferspeicher) haben, zum Beispiel in Verbindung mit einem Holzpelletkessel.

Vorteile einer Solarthermie-Anlage

• Mit Solarthermie tragen Sie aktiv zur Energiewende bei, weil Sie zumindest einen Teil Ihres Energiebedarfs durch Sonnenkraft decken.
• Sie sparen Kosten für (fossile) Brennstoffe ein. 
• Solarthermie-Anlagen können auch den Stromverbrauch senken, beispielsweise indem Sie die Waschmaschine mit Warmwasseranschluss an das von der Sonne erwärmte Wasser anschließen.

Nachteile einer Solarthermie-Anlage

Solarthermie hat ein grundsätzliches Problem, wenn es um die Unterstützung der Heizung geht:

• Im Sommer, wenn genug Sonnenenergie vorhanden ist, müssen keine Räume beheizt werden.
• Dagegen reicht die Sonneneinstrahlung im Winter nicht aus, um die Heizung damit vollständig zu betreiben. Dann muss ein weiterer Wärmeerzeuger (Gas-, Pellet- oder Scheitholzkessel, Wärmepumpe) einspringen.
• Die Installation ist oft relativ aufwendig, weil Rohre für die Wärmeträgerflüssigkeit vom Dach bis zum Solarspeicher geführt werden müssen.
• Für kleine Haushalte mit geringem Warmwasserbedarf ist eine Solarthermie-Anlage eher unwirtschaftlich.

Was kostet eine solarthermische Anlage?

Während die Nachfrage nach Photovoltaik-(PV-)Anlagen in den vergangenen Jahren stark gestiegen ist und die Preise dafür entsprechend gefallen sind, stagnierte bei gleichbleibenden Kosten die Nachfrage nach Solarthermie. Inzwischen sind die Fördermittel mit dem Klimaschutzpaket deutlich verbessert worden, so dass Solarthermie finanziell auch wieder attraktiver geworden ist.

Mit diesen Kosten müssen Sie bei einer Flachkollektoranlage rechnen:

Hinzu kommen noch jährliche Wartungskosten von etwa 80 Euro.

Eine Anlage mit Vakuumröhren-Kollektoren kommt mit weniger Fläche aus, die Kollektoren sind aber auch teurer. Welcher Kollektortyp für Sie in Frage kommt, hängt oft davon ab, wo Sie die Kollektoren anbringen möchten, wie viel Fläche zur Verfügung steht und welche baulichen Gegebenheiten vorliegen.

Durch öffentliche Fördermittel können Sie die Investitionskosten aktuell deutlich senken. Alle Förderungen für Heizungserneuerungen setzen inzwischen voraus, dass Sie erneuerbare Energien nutzen oder dies wenigstens innerhalb von 2 Jahren nachholen.

Was Sie vor der Investition in eine solarthermische Anlage bedenken sollten

Ob Sie die Anschaffungskosten einer Solarthermie-Anlage mit der Zeit durch niedrigere Brennstoffkosten ausgleichen können, hängt von verschiedenen Faktoren ab:

• dem Ertrag der Anlage
• wie intensiv Sie die Wärme aus der Anlage nutzen
• den Investitionskosten und Fördermitteln
• den künftigen Energiepreisen und 
• den zukünftigen CO2-Preisen (unseren kostenlosen, interaktiven Rechner dazu finden Sie hier)

Eine Energieberatung kann Ihnen helfen herauszufinden, ob sich eine Solaranlage im Rahmen ihrer Lebensdauer von etwa 20 bis 30 Jahren lohnt.

Falls Sie Fördermittel für die Solarthermie-Anlage in Anspruch nehmen können, rechnet sich die Investition schneller. Vor allem die im Rahmen des Klimapakets neu aufgelegten Förderprogramme des Bundes und die ab dem Jahr 2021 geplanten CO2-Abgaben auf Emissionen erhöhen die wirtschaftliche Attraktivität.

Wenn Sie wissen möchten, ob Ihre Immobilie für eine Solaranlage geeignet ist, können Sie sich von einem Energieberater oder einer Energieberaterin zu Hause beraten lassen. Den Eignungs-Check Solar erhalten Sie für 30 Euro. Melden Sie Ihren Beratungswunsch an unter: 0800–809 802 400.

So viel können Sie mit Solarenergie sparen

Bei der Warmwasserbereitung

Um den jährlichen Bedarf an Warmwasser von 4 Personen zu decken, benötigen Sie etwa 4.200 Kilowattstunden Energie. Eine Solaranlage kann 50–60 Prozent davon übernehmen. Bei einem Energiepreis von 6,7 Cent pro Kilowattstunde (ct/kWh) Erdgas bringt die Anlage eine Ersparnis von rund 140 Euro im Jahr. Steigt der Energiepreis jährlich um geschätzte 3 Prozent, summiert sich diese Ersparnis über 20 Jahre auf 3.800 Euro.

Dabei vermeidet die Solaranlage im Jahr etwa 450 Kilo CO2-Emissionen. Über eine angenommene Lebensdauer von 20 Jahren sind das immerhin 9 Tonnen CO2 weniger.

Bei der Heizungsunterstützung

Der Energiebedarf für Heizung und Warmwasser liegt in einem Gebäude mit 150 Quadratmetern Wohnfläche beispielsweise bei etwa 15.000 Kilowattstunden im Jahr [kWh/a]. Eine Solaranlage kann 25 Prozent davon übernehmen. Bei einem Energiepreis von 6,7 Cent pro Kilowattstunde (Gas) bringt die Anlage eine Kostenersparnis von rund 250 Euro im Jahr. Steigt der Energiepreis jährlich um geschätzte 3 Prozent, summiert sich diese Ersparnis über 20 Jahre auf rund 6.500 Euro.

Die CO2-Emissionen lassen sich dadurch jährlich um rund 750 Kilo reduzieren. Auf 20 Jahre hochgerechnet sind das 15 Tonnen weniger.

Voraussetzungen für einen optimalen Ertrag

Damit Sie Ihre Solarthermie-Anlage möglichst optimal nutzen können, sind folgende Faktoren ausschlaggebend:

Größe der Kollektorfläche - für die Warmwasserbereitung

In der Regel benötigen Sie für einen 4-Personen-Haushalt eine Kollektorfläche von 5–6 m2 (Flachkollektoren) und Pufferspeicher mit einem Volumen von 300–400 Liter, um 50–60 Prozent des jährlichen Energiebedarfs für die Warmwasserbereitung über die Solarthermie-Anlage zu decken. Möchten Sie zusätzlich eine Wasch- und /oder Spülmaschine mit Warmwasser versorgen, müssen Sie 30–50 Liter pro Gerät addieren.

Diese Auslegung basiert auf der Annahme, dass Ihr Bedarf an Warmwasser etwa 25–30 Prozent Ihres gesamten Wasserverbrauchs ausmacht.

Größe der Kollektorfläche - für die Heizungsunterstützung

Hier finden Sie häufig Systeme mit mindestens 10–15 m2 Kollektorfläche (Flachkollektoren) und einem Pufferspeicher zwischen 700 und 1.200 Liter. Mit einer solarthermischen Anlage dieser Größe können Sie grob geschätzt in einem Altbau 10–20 Prozent und in einem Energiesparhaus 25–40 Prozent der Heizenergie decken (solarer Deckungsgrad).

Ausrichtung und Neigung der Kollektoren

Die Sonne strahlt in den Sommermonaten relativ steil auf das Dach. Daher kann die Neigung der Kollektoren flach sein, um warmes Wasser zu bereiten. Für eine Solaranlage mit Heizungsunterstützung bieten allerdings eine Dachneigung von 45–55 Grad und eine Ausrichtung nach Süden (bis zu einer Abweichung von 15 Grad) sehr gute Voraussetzungen. So können die Kollektoren auch im Herbst und Frühjahr das schräg einfallende Sonnenlicht auffangen und mit der gewonnenen Wärme große Anteile der benötigten Leistung für die Heizung abdecken. Bei einem weniger geneigten Dach können Sie mit einer etwas größeren Kollektorfläche doch noch den gewünschten Ertrag erzielen.

Versuchen Sie, Schatten auf den Kollektoren zu vermeiden ‒ etwa durch Schornsteine, Gauben, SAT-Empfänger, Nachbargebäude und Bäume.

Was tun, wenn die Solaranlage nicht optimal läuft?

Haben Sie in den Sommermonaten nicht genug warmes Wasser? Die Anlage gibt Geräusche von sich? Sie wird zu heiß? Wasser und Dampf strömen aus? Dann läuft Ihre Anlage offensichtlich nicht optimal. Meist sind länger anhaltende Probleme auf Fehler in der Planung oder bei der Montage sowie auf fehlende Wartung zurückzuführen.

Auch Luft im Solarkreis oder eine fehlende Abblaseleitung können für Störungen im Betriebsablauf sorgen.

Wo der Fehler liegt und wie er sich beheben lässt, ist in der Regel aber nur vor Ort von Fachleuten zu klären. Daher sollten Sie am besten die Hilfe eines Solarfachbetriebs oder Installateurs anfordern.

Weitere Informationen zu Kosten und Nutzen, Einsatzmöglichkeiten und Voraussetzungen einer Solarthermie-Anlage finden Sie in unserem Ratgeber "Heizung" sowie im Ratgeber "Strom und Wärme: Wege zum energieautarken Haus".