Solarthermie vs. Photovoltaik: Ist Solarthermie besser?

Die Solarthermieanlage

Eine Solarthermieanlage macht Solarenergie für die Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung nutzbar. Im Gegensatz zur Photovoltaik wird hier also kein Strom gewonnen, sondern Wärme. Besonders effektive ist die Solarthermie in den Übergangsmonaten, also im Herbst und im Winter. Hier steht viel Sonnenenergie zur Verfügung und gleichzeitig ist es nicht zu kalt, sodass ein großer Teil des Wärmebedarfs über die Solarthermieanlage geregelt werden kann.

Was bringt Solarthermie im Winter?

Im Winter kann die Solarthermieanlage aufgrund der geringen Sonnenenergie nur einen kleinen Teil ihrer Leistung erbringen, ca. 30 % ihrer maximalen Wärmeleistung. Besonders nützlich ist sie im Herbst und Winter, wenn die Sonne viel scheint, aber der Wärmebedarf nicht zu hoch ist. Im Sommer hingegen wird oft mehr Wärme produziert, als verbraucht wird.

Was ist Solarthermie?

Je knapper die fossilen Brennstoffe werden, desto attraktiver werden die erneuerbaren Energien wie Photovoltaik und Solarthermie – auch für den Privathaushalt. Dazu zählt vor allem die Solarenergie. Viele Dächer sind bereits mit Solarmodulen bedeckt und versorgen den Haushalt mit Solarenergie. Solarthermieanlagen machen genau das: Sie nutzen die Sonnenenergie und wandeln sie in nutzbare Energie in Form von Wärme um. „Solarthermie“ setzt sich zusammen aus „solārius“, was so viel bedeutet wie „zur Sonne gehörend“ und „thermos“, dem griechischen Wort für „Wärme“. Solarthermie bedeutet also in etwa „Wärme der Sonne“.

Was kann eine thermische Solaranlage?

Der Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik ist, dass PV Anlagen Strom generieren, während die Solarthermie für Wärme sorgt. Mit Solarthermieanlagen wird Sonnenwärme gespeichert, die dann für den Warmwasser- und Heizungsbedarf eines Haushaltes genutzt wird. Das erwärmte Wasser gibt seine Wärme an den Speicherkessel ab, in dem sich der Wasservorrat erwärmt. So steht jederzeit warmes Leitungswasser zur Verfügung – nur durch die Energie der Sonne erwärmt. Auch das Heizsystem kann auf diese Weise in den Übergangsmonaten unterstützt werden, sodass fossile Brennstoffe für die Heizungsanlage eingespart werden können.

13 Gründe FÜR eine Solarthermieanlage

Wie funktioniert eine Solarthermie Anlage?

Die größte Arbeit der Solarthermieanlage findet in den Solarkollektoren statt: Diese werden von der Sonne bestrahlt und werden daher meist auf dem Dach angebracht, wo die Sonneneinstrahlung in der Regel am höchsten ist. Diese Kollektoren bilden ein großes Röhrensystem. In dieses Röhren läuft ein Wassergemisch, das besonders wärmespeichernd ist. Auch die Kollektoren selbst sind durch Farbe und Material besonders wärmespeichernd. Sobald die Kollektoren von der Sonne bestrahlt werden, speichern sie die Sonnenwärme ein: Die Flüssigkeit erwärmt sich. Das Wassergemisch wird dann zum Wasserspeicher geleitet. Hier lagert das Trinkwasser, das für die Warmwasserbereitung zur Verfügung steht. Indem das Wassergemisch durch diesen Speicher geleitet wird, gibt es seine Wärme an das umliegende Wasser ab. Von hier aus fließt es wieder in die Solarkollektoren, wo es sich erneut erwärmen kann und schließt so den Kreislauf. Das erwärmte Trinkwasser hingegen steht nun zum Beispiel zum Duschen oder für den Abwasch zur Verfügung. Damit der Warmwasservorrat auch für die Abendstunden und sonnenarme Tage ausreicht, ist auch er besonders wärmespeichernd. Warmes Wasser kann so mehrere Tage gespeichert werden.

Wie ist eine Solarthermie Anlage aufgebaut?

Solaranlagen bestehen aus verschiedenen Komponenten. An erster Stelle steht natürlich der Solarkollektor. Er fängt die Wärme ein und bringt den gesamten Prozess überhaupt erst ins Rollen. Je nach Größe und Bedarf des Haushaltes werden mehrere Solarkollektoren installiert. Sie leiten die Wärme dann in den Pufferspeicher. Darin läuft das Gemisch durch den Wärmetauscher. Dieser ist dafür zuständig, die Wärme vom Gemisch an das umliegende Wasser im Pufferspeicher abzugeben. Vom Speicher aus kann das erwärmte Wasser dann in die Leitungen fließen bis zur Dusche, Waschmaschine oder dem Wasserhahn. Für den Fall, dass nicht genug Sonnenenergie zur Verfügung steht – zum Beispiel im Winter – ist der Pufferspeicher auch mit einem externen Heizkessel verbunden.

Wenn auch die Raumheizung mit der Solarenergie unterstützt werden soll, wird ein Kombispeicher verwendet, der sowohl für das Trinkwasser, als auch für die Heizungsanlage Wärme bereit stellt. Damit alle Komponenten der Solarthermieanlage aufeinander abgestimmt werden, gibt es den Solarregler. Er misst die Temperaturen im Pufferspeicher und sorgt für eine Nachheizung durch den Heizkessel, wenn die Sonnenwärme nicht ausreicht. Durch den Laderegler kann zum Beispiel auch abgelesen werden, wie viel Ertrag die Anlage generiert. Werden mehrere Speicher durch die Solaranlage versorgt, ist es außerdem Aufgabe des Ladereglers, zwischen den Speichern zu priorisieren oder abwechselnd für gleiche Leistung in beiden Speichern zu sorgen. Zu guter letzt sind natürlich auch die Rohrleitungen zwischen Kollektoren, Speicher, Heizkessel und Verbrauchern ein wichtiger Bestandteil der Solarthermieanlage, ohne die sie nicht funktionieren könnte.

Wie kann ich mit Solarthermie heizen?

Mit Solarthermie kann vor allem in den Sommermonaten bis zu 100% des Warmwasserbedarfs eines Haushaltest gedeckt werden. Wer sich für eine Solarthermieanlage mit Heizungsunterstützung entscheidet, kann zumindest in Teilen auch diese Last verringern. Mit einem Kombispeicher können sowohl Heizungsanlage als auch Warmwasserzubereitung von der Sonnenwärme profitieren. Wegen der erhöhten Last muss dann aber auch eine größere Nutzfläche zur Verfügung stehen. Während für die Warmwasserzubereitung je nach verwendeter Technologie zwischen 0,8m² und 1,5m² pro Person benötigt werden, wird für die Raumheizung mit zusätzlichen 0,8m² bis 1,1m² pro 10m² Wohnfläche gerechnet. Auch der Speicher muss für eine Solarthermieanlage mit Heizungsunterstützung entsprechend größer sein.

Welche Solarthermie Kollektoren gibt es?

Bei Solarkollektoren unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Arten:

• Die Flachkollektoren: Flachkollektoren sehen auf den ersten Blick PV-Modulen sehr ähnlich. In ihnen sind die Röhren verarbeitet, durch die die wärmeleitende Flüssigkeit fließt. Um den Wärmeertrag zu maximieren liegen die Röhren hinter dem Absorber. Er sorgt durch sein dunkles Material für eine maximale Absorption und damit für eine effektive Wärmespeicherung in den Röhren. Durch spezielles Solarglas werden die Elemente abgedeckt. Dieses Glas ist nicht nur sehr stabil und damit sehr schützend, sondern auch so konzipiert, dass es möglichst viele Sonnenstrahlen durchlässt, die für die Wärmeentwicklung sorgen. Durch eine Wärmedämmung im Gehäuse der Kollektoren wird sicher gestellt, dass möglichst wenig Wärmeenergie wieder nach Außen abgegeben wird.

Solarthermie: Flachkollektor & Röhrenkollektor im Vergleich

• Die Röhrenkollektoren: Auch der Röhrenkollektor besteht – wie der Name schon sagt – aus Röhren. Im Gegensatz zum Flachkollektor, sind diese aber nicht unter einem Glas versteckt, sondern freiliegend. Auch ihre Anordnung unterscheidet sich vom Flachkollektor: Während dort eine große Röhre durch das Modul wandert, besteht der Röhrenkollektor aus vielen einzelnen Röhrenelementen. Diese sind jeweils von einem Vakuum umhüllt. Dadurch verbessert sich die Isolierung enorm, weshalb Röhrenkollektoren auch deutlich effizienter arbeiten, als Flachkollektoren. Hinter den Röhren wird eine spiegelnde Fläche eingesetzt, die dafür sorgt, dass alle Sonnenstrahlen auf die Röhre treffen und dort Wärme erzeugen. Die einzelnen Röhren laufen zusammen, sodass die Trägerflüssigkeit schnell und unkompliziert in den Pufferspeicher geleitet werden kann.

Wie groß muss meine Solarthermie Anlage sein?

Die optimale Größe einer Solarthermieanlage hängt von verschiedenen Faktoren ab: Wie viele Personen leben in dem Haushalt? Wie groß ist die verfügbare Fläche? Welche Kollektoren werden verwendet? Wie groß ist der Wohnraum? Soll mit der Anlage auch die Heizung unterstützt werden? Wie groß kann der Pufferspeicher sein? Letztendlich kann die beste Beratung hier nur der Profi vor Ort bieten. Er bringt Erfahrung mit und kann entsprechend der Begebenheiten gut einschätzen, welche Größe sich lohnt. Mit Richtwerten kann man sich aber schon vorab einen Überblick verschaffen, welche Größe man für die eigene Solarthermieanlage in etwa einplanen sollte.

Was kostet eine Solarthermieanlage?

Wie auch die Größe lassen sich die Kosten für eine Solarthermieanlage nicht pauschal festschreiben. Der Bedarf, die Größe des Speichers, die verfügbare Fläche und die Begebenheiten des Dachs wirken sich unterschiedlich auf die Kosten aus. Wer trotzdem eine grobe Rechnung für seine Solarthermieanlage aufstellen möchte, kann sich an folgenden Werten orientieren:

Die Kosten für die Installation hängen unter anderem von der beauftragten Firma ab. Daher ist es ratsam, vorab verschiedene Angebote einzuholen und einen Vergleich der Solarthermie Anbieter durchführen. So kannst Du vergleichen, welche Anbieter die Besten sind und Dich entsprechend für Deinen Favoriten entscheiden.

Funktioniert die Solarthermie Anlage auch im Winter?

Im Winter ist die Sonnenkraft deutlich geringer als im Sommer – das hat auch Auswirkungen auf die Solaranlage. Während der Warmwasserbedarf im Sommer fast vollständig durch die Solarthermieanlage gedeckt werden kann, wird im Winter nur noch ein Teil gedeckt. Nichtsdestotrotz wird die vorhandene Sonnenstrahlung genutzt, vor allem Röhrenkollektoren sind auch bei schlechtem Sonnenverhältnis noch sehr effektiv. Wer Angst hat, dass die Röhren einfrieren und darunter Schaden nehmen könnten, kann ebenfalls beruhigt sein. Da das Gemisch aus Wasser und Frostschutz besteht, kann das Mischverhältnis an die Temperaturen angepasst werden. So können die Röhren weder einfrieren noch platzen. Die Solarthermie ist daher auch im Winter noch eine gute Unterstützung für den Haushalt. Vor allem durch ihren hohen Ertrag im Sommer gleichen sich die Einbußen im Winter wieder aus.

Welche Förderung gibt es für Solarthermie Anlagen?

Solarthermieanlagen werden durch verschiedene Programme gefördert. Beispielsweise durch einen KfW-Kredit lässt sich ein zinsgünstiges Darlehen für die Finanzierung der Anlage beantragen. Auch durch Zuschüsse werden für Solarthermieanlagen vergeben. Die Höhe des Zuschusses ist dabei in der Regel abhängig von der Größe der Anlage und den Anschaffungskosten. Die Förderangebote für Solarthermie unterscheiden sich auch je nach Standort. Welches Förderprogramm für die eigene Solaranlage das Passende ist, lässt sich ganz einfach mit der Förderdatenbank herausfinden. Hier sind deutschlandweite Programme inklusive ihrer Zielgruppen und Bedingungen vermerkt. Für alle Förderungen gilt jedoch: Sie können nur ausgezahlt werden, wenn zum Zeitpunkt der Antragstellung noch keine verbindlichen Maßnahmen für die Installation der Anlage unternommen wurden. Wer also gerne von der Förderung profitieren möchte, sollte sich zuerst um den Antrag kümmern, bevor er einen Solarteur beauftragt.

Wer Förderungen in Anspruch nehmen möchte, sollte diese vor der Beauftragung eines Solarteurs beantragen und auf die Bewilligung warten. Andernfalls kann der Anspruch auf Förderung verfallen.

Muss ich meine Solarthermie Anlage anmelden?

Im Gegensatz zu Photovoltaikanlagen müssen Solarthermieanlagen nicht angemeldet werden, denn sie speisen keine Energie in das öffentliche Netz ein. Der bürokratische Aufwand ist damit für die solarbetriebene Wärmeerzeugung deutlich geringer als für die Stromgewinnung. Dennoch sollte man sich bei der Gemeinde bzw. beim zuständigen Bauamt informieren. Denn: Zum Beispiel für denkmalgeschützte Häuser sind solche baulichen Veränderungen oft nicht zugelassen. Hier ist Vorsicht besser als Nachsicht.

Welche Lebensdauer hat eine Solarthermie Anlage?

Für Solarthermieanlagen geht man von einer Lebenserwartung von circa 25 Jahren aus. Da sie rund um die Uhr Wind und Wetter standhalten müssen, ist es aber nur verständlich, dass sie mit der Zeit degradieren. Die Anlage bringt daher nach zehn Jahren nicht mehr denselben Ertrag wie zu Beginn. Dieser Verlust ist aber nicht groß genug, um die Amortisation zu gefährden. Man rechnet mit einem durchschnittlichen Leistungsverlust von 0,5 % pro Jahr. Viele Hersteller garantieren aber einen maximalen Leistungsverlust über einen Zeitraum von meist 10 Jahren. So kann man mit den Degradationseinbußen besser rechnen und sie in der Amortisationszeit berücksichtigen. Auch mit regelmäßiger Wartung und Überwachung der Leistung kann die Lebensdauer der Anlage maximiert werden.

Lohnt sich eine Solarthermie Anlage im Vergleich zu Photovoltaik Anlagen?

Mit einer Solarthermieanlage lässt sich auch schon mit wenig Platz oder einem vergleichsweise kleinen Budget ein großer Unterschied erzielen. Im Vergleich zur Photovoltaik Anlage sind sie platzsparender und günstiger, können aber doch einen Teil der Grundlast des Haushaltes tragen. Auch bürokratisch gesehen, lohnt sich die Anschaffung: Die Anlagen werden gefördert, müssen jedoch nicht angemeldet oder etwaige Einspeisevergütungen versteuert werden. Vor allem vor dem Hintergrund der fortschreitenden Klimakrise, den schwindenden fossilen Brennstoffen und damit einhergehenden, immer teurer werdenden Energiepreise, lohnt sich die Anschaffung einer Solarthermieanlage auf jeden Fall. Wer die Mittel und den Platz hat, sein Eigenheim mit einer Solarthermieanlage nachzurüsten, tut damit nicht nur der Umwelt gutes, sondern auch seinem Geldbeutel.