Solarthermie: Sonnenenergie für Heizung und Warmwasser

 

Solarthermie für Heizung und Warmwasser: Lohnt sich das?

Solarthermie-Anlagen können den Energieverbrauch von Privathaushalten deutlich reduzieren, die Umwelt durch die Vermeidung von klimaschädlichem CO2-Ausstoß schonen und die Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen erhöhen. Der Systemnutzungsgrad einer Anlage mit Flachkollektoren beträgt mindestens 35 Prozent. Etwa 20 Prozent der durch die Sonnenstrahlung eingebrachten Energie gehen durch optische Verluste verloren, weitere 45 Prozent durch Wärmeverluste am Kollektor selbst, im Solarkreis sowie im Speicher und im Verteilungssystem. Für den resultierenden Energieertrag einer Solarthermie-Anlage ist eine Vielzahl von Einflussfaktoren entscheidend: Regionale Sonneneinstrahlung, Neigungswinkel und Ausrichtung des Dachs sowie Warmwasserverbrauch und Regelung der Solarthermie-Anlage sind wesentliche Parameter. Typischerweise beträgt der solare Deckungsgrad für die Warmwasserbereitung etwa 50 Prozent.

Hier Angebot für Ihre neue Heizung inklusive Solarthermie anfordern:

 

Navigation

1. So funktionieren Solarthermieanlagen

2. Varianten einer Solarthermie-Anlage

3. Systemkomponenten einer Solarthermie-Anlage

4. Vorteile von Solarthermie Anlage

5. Nachteile von Solarthermie Anlage

6. Wirtschaftlichkeit von Solarthermie

7. Kosten einer Solarthermie-Anlage

8. Förderung für Solarthermie

9. Darauf sollten Sie bei Solarthermie achten

10. Kombination von Solarthermie mit unterschiedlichen Heizungssystemen

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So funktionieren Solarthermieanlagen

Bei einer Solarthermieanlage wird die Wärme aus Sonnenstrahlen durch Solarkollektoren aufgenommen. Die so genannte Absorberfläche nimmt die Energie der einfallenden Sonnenstrahlen auf und übergibt diese an das zirkulierende Sole-Wasser-Gemisch. Eine Glasabdeckung verschließt den Kollektor und mindert damit die Wärmeverluste an die Umgebung. Das Sole-Wasser-Gemisch transportiert die Wärme in den gut gedämmten Solarspeicher, aus dem dann entweder Warmwasser zum Duschen (solarer Trinkwasserspeicher) oder Solarenergie für die Heizung (solarer Pufferspeicher) zur Verfügung gestellt wird.

Foto: Vakuum-Röhrenkollektor, Buderus

 

 

Folgendes Video erklärt anschaulich die Funktionsweise:

 

Quelle: Junkers

 

 

Varianten von Solarthermie-Anlagen

Eine Solarthermieanlage kann zur Solaranlage mit Warmwasserbereitung oder auch als Solaranlage mit Heizungsunterstützung genutzt werden.

• Solare Warmwasserbereitung: Da der Warmwasserbedarf über das ganze Jahr relativ konstant ist, eignet sich Solarthermie ideal für die Bereitstellung von Warmwasser. Im Sommer bleibt damit der Heizkessel aus.
• Solare Heizungsunterstützung: Zusätzlich zur solaren Warmwasserbereitung ist die solare Heizungsunterstützung verbreitet. Durch den Einsatz eines solaren Puffer- oder Kombispeichers kann die Heizung solar unterstützt werden.

 

 

Systemkomponenten einer Solarthermie-Anlage

Eine Solarthermieanlage ist aus folgenden Systemkomponenten aufgebaut:

• Solarkollektoren
• solarer Warmwasser-, Puffer– oder Kombispeicher
• Pumpengruppe und Regelung
• zusätzlicher Wärmeerzeuger (Heizung)

 

Wie die einzelnen Systemkomponenten aufgebaut sind und wie sie die Wärme energieeffizient nutzen wird im nachfolgend erklärt.

 

Solarkollektoren

Eine Solarthermieanlage kann mit verschiedenen Solarkollektoren betrieben werden. Dabei unterscheidet man folgende Solarkollektoren:

Kollektor-Art	Eigenschaften
Flachkollektor	kostengünstig, guter Ertrag, ausreichendes Temperaturniveau
Vakuum-Röhrenkollektor	teuer, guter Ertrag, hohe Temperaturniveau
Schwimmbad-Absorber	preiswert aber wenig Ertrag

 

Weitere Informationen und Vorteile oder Unterschiede zwischen den Solarkollektoren erhalten Sie in unserem Artikel Solarkollektoren.

 

Solarer Warmwasser-, Puffer- oder Kombispeicher

Ein Pufferspeicher kann überschüssige Wärme aufnehmen und über Tage speichern. So steht bei Bedarf immer warmes Wasser bereit, ohne dass jedes Mal die Heizung anspringen muss. Wenn tagsüber beispielsweise über die Solaranlage mehr Wärme erzeugt als benötigt wird, so kann diese mit Hilfe des Pufferspeichers für den Abend oder nächsten Tag zwischengespeichert werden. Das sorgt nicht nur für mehr Effizienz, sondern verlängert auch die Lebensdauer der Heizung.

Hier erhalten Sie weitere Informationen zum Pufferspeicher

 

Pumpe einer Solarthermieanlage

In jeder modernen Heizung befindet sich eine Umwälzpumpe. Durch sie wird das Heizungswasser durch die Rohre zu den Heizkörpern bewegt. Bei Solarthermieanlagen gibt es zusätzlich den Solarkreis, in dem der Wärmeträger fließt. In diesen Kreis ist die sog. Solarkreispumpe, vorzugsweise als Hocheffizienzpumpe eingebaut.

 

Zusätzlicher Wärmeerzeuger (Heizung)

Hier finden Sie verschiedene Heizungen, die mit Solarthermie kombinierbar sind:

• Gasheizung mit Solarthermie
• Ölheizung mit Solarthermie
• Wärmepumpe mit Solarthermie
• Pelletheizung mit Solarthermie

 

Weitere Heizungsarten finden Sie in unserem Überblick Heizung.

 

Vorteile von Solarthermie

• deutliche Reduzierung der Energiekosten
• mehr Unabhängigkeit von der Preisentwicklung fossiler Brennstoffe
• Vermeidung von klimaschädlichem CO2-Ausstoß
• ideale Kombinationsmöglichkeiten mit Brennwerttechnik als Ergänzung von einer Ölheizung oder Gasheizung
• preiswerte Erfüllung des EEWärmeG

 

 

Nachteile von Solarthermie

• hoher Energieverbrauch bei der Herstellung der Kollektoren
• Ertrag nur bei Tag, abhängig von der Sonneneinstrahlung
• drei Viertel der Sonneneinstrahlung fällt in den Sommermonaten an
• Platzbedarf für zusätzlichen Solarspeicher
• nicht jedes Dach ist für Solarthermie geeignet: benötigte Fläche, Neigungswinkel und Ausrichtung, Verschattung

 

 

Wirtschaftlichkeit von Solarthermie

Wann lohnt sich Solarthermie? Welche Investitionskosten und welche laufenden Kosten kommen auf Sie zu? Bei der Frage nach der Wirtschaftlichkeit gilt es individuelle Bedingungen zu berücksichtigen und es kommt immer auf den Einzelfall an. In unserem Artikel Lohnt sich Solarthermie finden Sie die wichtigsten Punkte aufgeführt.

 

Kosten einer Solarthermie-Anlage

Die Kosten für eine Solarthermieanlage sind abhängig von den örtlichen Gegebenheiten und von der Art der verwendeten Solarkollektoren. Für einen 4-Personen-Haushalt betragen die Kosten inklusive Wärmespeicher für eine Solarthermie-Anlage zur Warmwasserbereitung etwa 4.000 bis 5.000 Euro bei Flachkollektoren. Soll die Solaranlage zusätzlich auch zur Heizungsunterstützung dienen, muss die Kollektorfläche und der Wärmespeicher größer bemessen werden. Die Kosten belaufen sich bei 150 Quadratmetern zu beheizender Fläche auf etwa 8.000 – 9.000 Euro. Hinzu kommen in beiden Fällen die Kosten für die Montage und Installation. Auch die Größe der Solaranlage ist ein finanzieller Punkt. Je nach Verbrauch des jeweiligen Haushalts, wird die Anzahl der Kollektoren angepasst.

 

Weitere Details zu den Kosten einer Solarthermie-Anlage erhalten Sie unter

– Kosten einer Solaranlage für Warmwasser oder unter

– Kosten einer Solaranlage zur Heizungsunterstützung.

 

 

 

Förderung für Solarthermie

Gute Nachrichten für alle, die ab 2020 eine Solarthermieanlage installieren möchten: Denn mit dem Klimapaket hat die Bundesregierung  auch eine lukrative Anhebung der Solarthermie-Förderung beschlossen.

Während es früher nur eine geringe Festbetragsförderung gab, erhalten Bauherren und Hausbesitzer heute Zuschüsse in Höhe von 30 Prozent für Solarthermieanlagen zur Warmwasserbereitung oder zur kombinierten Heizungsunterstützung. Tauschen Sanierer eine alte Ölheizung durch eine neue Gasbrennwert-Solar-Hybridheizung aus, sind sogar Zuschüsse von bis zu 40 Prozent möglich. Offene Finanzierungslücken lassen sich dann mit einem günstigen Ergänzungskredit aus dem KfW-Programm 167 schließen.

Einen guten Überblick über die aktuellen Möglichkeiten seit 2020 geben wir im Beitrag zur Solarthermie-Förderung. Jetzt informieren

 

 

Darauf sollten Sie bei Solarthermie achten

• Für einen wirtschaftlichen Betrieb ist die exakte Auslegung von Kollektorfläche und solarem Trinkwasser- bzw. Pufferspeicher erforderlich.
• Die starke Schwankung der solaren Einstrahlung macht den Einsatz einer konventionellen Heizung weiter erforderlich. So kann zu jedem Zeitpunkt gewährleistet werden, dass alle Verbraucher ausreichend versorgt werden können.
• Aus energetischer Sicht ist der Einsatz einer Solarthermie Anlage in Kombination mit einem modernen und effizienten Brennwertkessel (Gasheizung oder Ölheizung) optimal.
• Wird die Solarthermie Anlage nachgerüstet, muss die hydraulische Anbindung an die bestehende Heizung genau durchdacht sein. Nur eine optimierte Regelung zwischen Solarthermie und Heizung realisiert Einsparungen.
• Neueste Konzepte zur solaren Heizungsunterstützung inklusive Warmwasser sehen verringerte Speichergrößen bei weniger Kollektorfläche vor: Solche Solaranlagen sind preiswert bei geringstem Platzbedarf.

 

Haben Sie noch offene Fragen rund um das Thema Solarthermie? Unser FAQ rund um Voraussetzungen, Installation und Betrieb einer thermischen Solaranlage beantwortet Ihnen sicher Ihre Fragen. Zum FAQ einer Solaranlage

 

 

Kombination von Solarthermie mit unterschiedlichen Heizungssystemen

Wärmepumpe mit Solarthermie

Die Kombination einer Wärmepumpe mit Solarthermie ist besonders vorteilhaft, da Wärmepumpen bei niedrigen Systemtemperaturen am effizientesten arbeiten. Umgekehrt unterstützt die Solaranlage bei der Bereitstellung des höher erwärmten Trinkwassers und/oder bei der Heizungsunterstützung. Mit der  Solarwärme kann aber auch der Primärkreis einer Wärmepumpe unterstützt werden. Wer dann noch freie Fläche auf seinem Dach hat, kann mit einer Photovoltaik-Anlage seinen eigenen Strom produzieren und als Betriebsstrom für die Wärmepumpe einsetzen sowie andere Verbraucher im Haushalt damit versorgen.

Weitere Informationen erhalten Sie in unserem Artikel Kombination einer Wärmepumpe mit Solarthermie

 

Pelletheizung mit Solarthermie

Die Kombination von Pelletheizung plus Solarthermieanlage ist sehr klimafreundlich, da Heizung sowie Warmwasserbereitung dann zu 100 Prozent CO2-neutral aus erneuerbaren Energien erfolgen.

Weitere Informationen erhalten Sie in unserem Artikel Pelletheizung mit Solarthermie

 

Öl- oder Gasheizung mit Solarthermie

Durch die Solar-Ergänzung einer Ölheizung oder Gasheizung lassen sich bis zu 50 Prozent am Verbrauch der fossilen Energieträger einsparen und damit auch erhebliche Mengen an CO2. Am weitesten verbreitet ist die Warmwasserbereitung, die in den Sommermonaten dann ausschließlich über die Solaranlage erfolgen kann. In dieser Zeit bleibt die Heizung dann komplett ausgeschaltet.

Weitere Informationen finden Sie in unseren Artikeln: Gasheizung mit Solarthermie und Ölheizung mit Solarthermie

 

Blockheizkraftwerk mit Solarthermie

Solarthermie lässt sich ebenfalls mit einem Mikro-Blockheizkraftwerk (BHKW) für Ein-und Zweifamilienhäuser kombinieren. Auch hier kann der Wärmebedarf über die Sommermonate und in der Übergangszeit durch die Solarkollektoren auf dem Dach gedeckt werden. Erst bei Bedarf schaltet sich das BHKW zu und erzeugt dann Wärme sowie Strom, der wiederum selbst verbraucht werden kann.

Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel Blockheizkraftwerk.