Solarthermie

Haben Sie sich auch schon einmal mit Solar und Photovoltaik beschäftigt? Dann ist es höchste Zeit, dass Sie auch über die Brauchwassererwärmung und das Heizen mit Solar erfahren. Solarkollektoren, welche die Wärme der Sonne nutzen, können entweder in Kombination mit anderen Heizsystemen genutzt werden oder gemeinsam mit einer Photovoltaikanlage. Diese Kombinationen nennen sich Komplettsets. In diesem Artikel erklärt WechselJetzt.de alle Themen rund um das Heizen mit Solar.

Solarthermie

Solarthermie beschreibt eine thermische Solaranlage. Diese dient zur Warmwasserbereitung und zur Heizungsunterstützung. Das Heizen, Duschen, Waschen und Spülen mit warmen Wasser kann also dadurch unterstützt oder komplett gestellt werden.

Damit dies funktioniert, wird durch solarthermische Kollektoren Wärmeenergie gesammelt. Hierfür sind bestimmte Komponenten notwendig. Durch eine Pumpe wird die Wärme durch den Heiz- oder in den Wasserkreislauf transportiert. Hierfür gibt es einen Solarspeicher, welcher meist ein Pufferspeicher ist.

Solarthermieanlagen sind grundsätzlich für den Eigenverbrauch gedacht. Die Anlage kann für die gesamte Warmwasserbereitung und Teile des Heizungswärmebedarfs eingesetzt werden. Zum Heizen kann sie also nur zusammen mit anderen Heizformen genutzt werden. Dies ist dann ein Komplettset der Solarthermie.

Der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie

Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenenergie in Gleichstrom um. Es geht also bei der herkömmlichen Solaranlage nicht um Wärmeenergie, sondern um elektrische Energie. Dazu finden Sie weitere Informationen in den Beiträgen: “Was ist Photovoltaik?” und “EinspeisevergütungSolaranlage”. Beide Anlagen benötigen Solarspeicher, doch die Solarthermie nutzt den Pufferspeicher und für die Photovoltaik Technologie wird ein Stromspeicher benötigt. Gemeinsam als Komplettpaket werden Solarthermie und Photovoltaik bei so manchem Hersteller als Service angeboten. Hierfür ist allerdings eine gewisse Dachgröße erforderlich.

Photovoltaik und Solarthermie?

Wenn die Dachgröße ausreichend ist und weitere Standortfaktoren wie Schatten, Temperaturen usw. stimmen, ist es kein Problem, die Nutzung der Solaranlagen mit der Solarthermie zu kombinieren. Experten raten sogar bei ausreichend Platz zu dieser Entscheidung. So können Sie sowohl Heizkosten, als auch Stromkosten sparen. Es kann sogar der Warmwasserbedarf, die Stromerzeugung und das Heizen in einem Zuge im Komplettset kombiniert werden.

In der folgenden Tabelle fasst WechselJetzt.de die Vor- und Nachteile der Kombination aus Photovoltaik und Solarthermie zusammen.

Aufbau der Solarthermie

Die Solarthermie hat einen höheren Wirkungsgrad als die Photovoltaik Anlage. Sie wandeln also mehr Energie um, wenn sie die gleiche Fläche zur Verfügung haben. Allerdings sind die ersteren schwieriger zu installieren. Die Röhren der Solarthermie müssen an Leitungen angeschlossen werden. Rohre müssen verlegt werden, Kessel und Pufferspeicher müssen im Keller vom Haushalt installiert werden und Solarflüssigkeit muss durch die Kollektoren fließen können. Insgesamt sind die Solarthermie Kollektoren aber kleiner als die der Photovoltaik Anlagen.

Solarthermische Kollektoren

Solarthermische Kollektoren können auf verschiedenen Systemen basieren. Alle diese verschiedenen Kollektoren haben einen sogenannten Absorber. Dieser Absorber, der wichtigste Bestandteil der Kollektoren, nimmt die Sonnenenergie auf und überträgt die Wärme in das System. Dies funktioniert entweder mit dem Träger Wasser, Luft, oder einem Gemisch aus Wasser und Glykol (Solarflüssigkeit). Diese Solarflüssigkeit transportiert dann die Wärmeenergie durch den Kreislauf.

Die Bestandteile eines solarthermischen Kollektors besteht unter anderem aus Röhren, Wasser, Solarflüssigkeit und einem Vakuum. Es gibt allerdings verschiedene Arten des Kollektors, bei denen der Inhalt jeweils variiert. So gibt es die Flachkollektoren, die Vakuumröhrenkollektoren, die Vakuum-Flachkollektoren und die Einfachabsorber. Diese haben alle verschiedene Leistungen. Durch das relative Preis-Leistungsverhältnis sind meist die effizientesten Kollektoren, die teuersten, aber auch die langlebigsten.

Nie mehr die Erdgas Heizung?

Nein, so einfach ist das leider nicht. Leider kann die thermische Solarenergie noch kein gesamtes Gebäude heizen, sondern muss in Kombination mit anderen Energiequellen kombiniert werden. Dies kann sich ändern, wenn noch bessere Technologien entwickelt werden und zuverlässige Hybridkollektoren zum Einsatz kommen. Damit ein ganzer Haushalt geheizt oder mit Warmwasser versorgt werden kann, muss die Solaranlage mit der Pelletheizung, einer Wärmepumpe oder mit Erdgasheizungen kombiniert werden. Dafür braucht Ihr Haus eine gewisse Größe, denn zwei Heizsysteme brauchen Ihren Platz. Welche Energiequellen das sein können, finden Sie in den folgenden Paragraphen.

Pelletheizung

Diese Kombination zweier Heizmöglichkeiten ist extrem umweltfreundlich. Sowohl Solarenergie als auch die Pelletheizung sind erneuerbare Energien. Für diese Option brauchen Sie einen Pelletkessel und eine thermische Solaranlage auf dem Dach. Ob diese Option bei Ihnen möglich ist, kann ein Schornsteinfeger überprüfen. Auch müssen Sie genug Platz haben, damit beide Heizanlagen installiert und genutzt werden können.

Wärmepumpe

Auch Wärmepumpen lassen sich sehr gut mit dem Heizen durch Sonnenenergie kombinieren. Hier wird zwischen einer direkten oder indirekten Kombination gesprochen. Bei der direkten Kombination produzieren sowohl die Wärmepumpe als auch die Solaranlage Wärme für die Heizung und den Warmwasserbedarf. Die indirekte Kombination hat lediglich eine unterstützende Solaranlage zusätzlich zur Wärmepumpe, welche die hauptsächliche Heiztätigkeit übernimmt. Diese Kombination nennt sich auch Solar-Wärmepumpe und ist sehr gut im privaten Haushalt nutzbar.

Gas und Öl

Obwohl diese Option am wenigsten umweltfreundlich ist, bietet Sie eine gute Übergangsmöglichkeit. Tatsächlich wird diese Option mit bis zu 45 % Zuschuss vom Staat begünstigt. Tatsächlich wird hier also einfach die Gasheizung im Haushalt mit der Solarheizung kombiniert.

Brauchwassererwärmung

Thermische Solaranlagen eignen sich hervorragend zur Brauchwassererwärmung. Um das gesamte Warmwasser eines Einfamilienhauses durch Solarthermie bereitzustellen, müssen 4 bis 5 Quadratmeter des Dachs mit thermischen Kollektoren bedeckt werden. Möchten Sie zusätzlich zum Warmwasser auch mit einer thermischen Solaranlage heizen, brauchen Sie noch mehr Platz für eine Solaranlage. So können Sie das Komplettpaket des Heizens und der Brauchwassererwärmung nutzen.

Hybridkollektoren

Weiterhin gibt es die sogenannten Hybridkollektoren. Diese vereinen elektrische mit thermischer Solarenergie. Diese Kombination wird auch Photothermie, Photovoltaikthermie (PVT) oder Thermovoltaik genannt. Diese Komplettsets werden durch viele Hersteller angeboten.

Es gibt einen wichtigen Unterschied zwischen elektrischen und thermischen Kollektoren: Photovoltaikkollektoren funktionieren auch bei Regen und Schnee gut (solange sie nicht bedeckt sind), können jedoch bei zu viel anhaltender Hitze sogar überhitzen. Dies passiert aber nicht in Deutschland, wo es nachts kalt wird. Der Solarthermie-Kollektor jedoch funktioniert tatsächlich besser, je wärmer es ist. Dies kann in den Hybridkollektoren zum Problem werden, weil Technologien kombiniert werden, welche verschiedene Optimalbedingungen haben. Hybridkollektoren müssen hier also diese zwei verschiedenen Ansprüche gleichzeitig bedienen. Eine Lösung hierfür kann ein Kühlsystem sein. An diesem wird derzeit noch geforscht.

Solarspeicher/Pufferspeicher

Um Energie und Wärme zu speichern, brauchen Sie einen Solarspeicher. Einer dieser Solarspeicher ist der Pufferspeicher. Pufferspeicher sind Speicher, welche eine intensivere Wärmedämmung haben als die meisten anderen Speicher. Der Speicher nimmt die Wärme über einen Wärmeübertrager auf und gibt sie dann bei Bedarf an Heizkörper und Wasserleitungen weiter. Der Pufferspeicher wird auch Photovoltaik Speicher genannt. Durch einen solchen Speicher wird das Heizen und die Brauchwassererwärmung durch Solar erst richtig effizient. Solarspeicher gibt es entweder mit einem Zweispeichersystem oder mit einem Kombispeichersystem. Diese haben verschiedene System Komponenten, aber beide erfüllen Ihren Zweck. Mehr dazu finden Sie im Beitrag zur BAFA Förderung der Solarthermie.

Finanzierung und Fördermittel

Oft ist der Preis einer Anlage entscheidend. In dem Beitrag "Solarthermie BAFA Förderung" erklären wir, wie die thermische Solaranlage gefördert werden kann. Es gibt auch Qualitätslabel, welche die Qualität der Kollektoren kennzeichnen. Hierzu gehört die Solar Keymark. Im oben genannten Beitrag erklären wir ebenfalls, welche Rolle die Solar Keymark in diesen Fördermitteln für Solarthermie spielt. Ebenfalls gibt es in den Finanzierungsmodellen Unterschiede zwischen Neubauten und bestehenden Gebäuden. Dies wird auch im verwiesenen Beitrag in der Tiefe erklärt. 

Überblick: Sparen

Die Bedarfsdeckung durch thermische Solaranlagen beträgt im jährlichen Durchschnitt üblicherweise um die 60 Prozent. Obwohl es keine Einspeisevergütung gibt und die Amortisierung bei Photovoltaik noch schneller ist als bei Solarthermie, kann sich das heizen mit Solarthermie auch bei Ihnen lohnen.

Ob sich thermische Solaranlagen lohnen, hängt zusätzlich sehr vom Öl und Gaspreis ab. Ist dieser sehr hoch, lohnt Solarthermie sich deutlich mehr. Die aktuellen Heizungskosten sind also immer der bestimmende Faktor darüber, ob sich die Investitionskosten lohnen. Im Hinblick auf die russische Invasion der Ukraine scheint es so, dass in den nächsten Monaten und Jahren der Gas- und Ölpreis wenig oder gar nicht sinken wird. So wird das Heizen mit Solar immer attraktiver und kann Ihr Konto immer mehr schonen.

Ungefähr kostet die Anschaffung einer thermischen Solaranlage circa 5.000 bis 10.00 Euro. Kosten für ganze Solarsets können hier abweichen, denn diese kombinieren die Brauchwassererwärmung mit der Heizunterstützung. Insgesamt können Sie aber mit einer thermischen Solarstation zwischen 50 und 65% der Heizkosten sparen. Und auch thermische Anlagen existieren für circa 30 Jahre, haben also eine hohe Lebensdauer.

Solarenergie - thermisch und elektrisch

Elektrische und thermische Solaranlagen können enorm zur Energiewende und zum Sparen beitragen. Die vielen Informationen über Preis, Bestandteil und andere Komponenten der Solarsets mögen etwas überfordernd und unübersichtlich wirken. Eigentlich ist es jedoch recht simpel: Achten Sie stets auf das Preis-Leistungsverhältnis der Angebote, vergleichen Sie am besten ganz einfach verschiedene Angebote in unserem Solar-Rechner und finden Sie die richtige Solaranlage für Ihre Bedürfnisse. Wenn der Platz in Ihrem Haus vorhanden ist, steht dem Wechsel zu Solar nichts mehr im Wege. Und bei weiteren Fragen gibt es bei WechselJetzt.de telefonische Hilfe oder schriftliche Beratung per E-mail.

Tipp: Achten Sie darauf, dass der Speicher in die Solarsets mit eingeschlossen ist. Wenn Sie keinen Pufferspeicher zusammen mit der Solaranlage geliefert kriegen, ist Ihre Solarstation nicht effizient nutzbar.