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Studio Harmony / stock.adobe.com
Röhrenkollektor auf einem Schrägdach
Das Wichtigste in Kürze:
- Mit Solarthermie nutzen Sie die Wärme der Sonnenstrahlen für Warmwasser und Heizung.
- Förderprogramme erhöhen die Wirtschaftlichkeit einer Solarthermie-Anlage.
- Solarthermie ist eine umweltfreundliche Energietechnik und kann ein klimafreundlicher Bestandteil der Wärmetechnik im Haus sein.
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Solarthermie – was ist das?
Eine Solarthermie-Anlage liefert Wärme für das Trink- und Duschwasser oder auch zur Unterstützung der Heizung. Thermie ist altgriechisch und heißt "Wärme". Möglich wird das mit Hilfe von flachen oder röhrenförmigen Sonnenkollektoren auf dem Dach, die schwarze Absorberflächen enthalten. Solarthermie-Anlagen sind nicht zu verwechseln mit Photovoltaik-Anlagen, die mit Solarzellen elektrischen Strom aus Sonnenlicht erzeugen.
So funktioniert eine Solarthermie-Anlage
Grafik: Wagner Solar GmbH
Solarthermie: nur fürs Warmwasser oder auch für die Heizung?
Einfache Solarthermie-Anlagen dienen nur zur Trinkwassererwärmung. Je nach Größe der Anlage und Höhe des Warmwasserverbrauchs können Sie mit so einer Anlage rund die Hälfte der für Warmwasser benötigten Energie aus Sonnenkraft erzeugen.
Bei einem System mit solarer Heizungsunterstützung wird die Solarwärme zusätzlich zum Heizen genutzt. Je nach Größe der Kollektoren, Höhe des Heizenergieverbrauchs und der Temperatur der Heizkörper kann solch eine Solaranlage bis etwa ein Drittel der Heizwärme abdecken - oft aber deutlich weniger.
Typische Größenordnungen einer Solaranlage für ein Einfamilienhaus:
| Art | Nur Warmwasser | Warmwasser und Heizung |
|---|---|---|
| Kollektorgröße | 3 bis 6 m² | 9 bis 20 m² |
| Speichergröße | 250 bis 350 Liter | 500 bis 1.500 Liter |
| Energieeinsparung | ca. 350 kWh je m² Kollektor | ca. 250 kWh je m² Kollektor |
| Kosten für nachträglichen Einbau in einen Altbau (Stand Februar 2022) | ca. 6.000 bis 10.000 Euro | ca. 9.000 bis 17.000 Euro |
| Günstige Voraussetzungen | Zentrale Warmwasserversorgung für mindestens 3 Personen | Heizsystem mit niedriger Vorlauftemperatur, z.B. Fußbodenheizung. Wärmebedarf auch in den Übergangszeiten. |
Ist mein Dach für Solarthermie geeignet?
Günstig sind unverschattete Süddächer. Auch die Ausrichtung nach Südost und Südwest bringt noch einen guten Ertrag. Bei Ost- oder Westausrichtung verringert sich der Ertrag um etwa ein Viertel. Dächer mit Neigungen von 30 bis 60 Grad sind gut geeignet, für Warmwasser liegt das Optimum eher im unteren Bereich dieser Bandbreite, für Heizzwecke je nach Himmelsrichtung eher im oberen Bereich. Die Neigung ist jedoch nicht das entscheidende Kriterium.
Lohnt sich Solarthermie?
Sehr sinnvoll ist eine Solarthermie-Anlage, wenn Sie die Umwelt entlasten und einen Beitrag zur Energiewende leisten möchten.
Wie viel Energiekosten Sie durch die Anlage einsparen können, hängt von den individuellen Rahmenbedingungen ab wie den Energiepreisen, der Verbrauchssituation, den Gebäudeeigenschaften und der Haustechnik.
Beispiel: Eine 10 m² große Anlage spart unter günstigen Umständen jährlich etwa 2.500 kWh Erdgas ein. Bei einem Gaspreis von beispielsweise 13 Cent je Kilowattstunde (kWh) sind das etwa 325 Euro im Jahr. Bei niedrigen Betriebskosten von rund 150 Euro im Jahr beträgt die Einsparung innerhalb von 20 Jahren circa 3.500 Euro.
Diesen Einsparungen stehen die Beschaffungskosten gegenüber, welche Sie mit Hilfe öffentlicher Fördermittel senken können. Bei steigenden Energiekosten verbessert sich das Ergebnis.
Die Betriebskosten entstehen durch eine regelmäßige Wartung und Kontrolle, wobei unter anderem das Frostschutzmittel geprüft wird. Ferner fallen Kosten für den Pumpenstrom an, Rücklagen für kleinere Reparaturen und eventuell ein höherer Beitrag für die Gebäudeversicherung.
Solarthermie oder Photovoltaik: Das sind die Vor- und Nachteile
Gerade bei kleinen Dachflächen besteht eine Flächenkonkurrenz: Die Dachfläche lässt sich entweder für eine Photovoltaik-Anlage zur Stromerzeugung oder für eine Thermie-Anlage zur Wärmeerzeugung nutzen.
Vieles spricht für die Photovoltaik:
- Einfachere Technik,
- keine gedämmten Rohre mit Flüssigkeit erforderlich, die vom Keller bis zum Dach durchs Haus geleitet werden müssen,
- überschüssige Solarenergie, z.B. im Urlaub oder wenn die Kinder später einmal aus dem Haus sind, können verkauft werden.
- keine Überhitzung im Sommer möglich (wird bei richtig ausgelegten Thermie-Anlagen allerdings beherrscht),
- einfach erweiterbar
- Funktion mit Stromzähler einfach überprüfbar,
- höhere Stückzahlen und damit ausgereiftere Produktes.
- Über einen Heizstab oder besser über eine Wärmepumpe können Sie auch mit einer Solarstromanlage Warmwasser erzeugen. Ob das sinnvoll ist, muss im Einzelfall geprüft werden.
Für Thermie-Anlagen spricht:
- Umweltschutz durch Einsparung von fossilen Brennstoffen.
- Bei stark steigenden Energiepreisen oder Inflation steigt der Vorteil. (Bei Photovoltaikanlagen bleibt die Einspeisevergütung hingegen fix.)
- Der Energieertrag je Quadratmeter ist höher als bei Photovoltaik.
- Gerade Vakuum-Röhrenkollektoren (besonders zur Heizungsunterstützung) können auch an der Hauswand angebracht werden.
Wer genug Platz und Geld hat, kann natürlich auch beides umsetzen: Warmwasseranlagen benötigen nur wenig Fläche.
Solarthermie: Worauf muss ich bei der Planung und beim Bau achten?
Wichtig ist vorher abzuschätzen, wie viel Wärme Sie überhaupt verbrauchen. Anhand dieser Zahlen sollten Sie die Anlage lieber etwas zu klein als zu groß planen.
Vakuum-Röhrenkollektoren brauchen etwas weniger Platz und können etwas höhere Temperaturen erreichen. Allerdings sind Vakuum-Kollektoren 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.
Überprüfen Sie bei dieser Gelegenheit, ob das Dach ausreichend gedämmt ist, ansonsten kann die Dachdämmung als erster Schritt sinnvoller und wichtiger sein.
Bei einem Flachdach eines bereits bestehenden Gebäudes sollten Sie klären lassen, ob sich Ihr Dach für eine Nachrüstung mit Solarthermie (oder auch mit Solarstrom) eignet. Dabei sollten Sie die Statik und Regenwasserdichtheit des Daches sorgfältig prüfen lassen.
Die Leitungen vom Dach zum Speicher sollten möglichst kurz und möglichst gut gedämmt sein. Die Wärmedämmung der Leitungen muss auch hohe Temperaturen von über 100 Grad Celsius verkraften, und im Freien wetter- und UV-beständig sein. Die Speicher und die Speicheranschlüsse sind ebenfalls sehr gut zu dämmen.
Ganz unabhängig von einer Solaranlage können Sie Energie einsparen, wenn Sie die Warmwasserverteilung und die Heizung optimieren.
Waschmaschine oder Spülmaschine an Warmwasser anschließen: Vertrackter als oft gedacht
Viele Verbraucher:innen hoffen, mit dem von der Sonne "kostenlos" erwärmten Wasser die Spül- oder Waschmaschine preisgünstig betreiben zu können. Allerdings müssen Sie hier eine Reihe von Dingen bedenken. So kann es sein, dass das Wasserventil in der Maschine öffnet, dann erst abgekühltes Wasser aus der Leitung einfließt und das Ventil schon wieder schließt, bevor nennenswert warmes Wasser eingeflossen ist. Die Wassermengen sind bei modernen Maschinen ohnehin gering.
Im 30 Grad-Waschprogramm sollte die Wäsche vor zu heißem Wasser geschützt werden, das direkt aus der Thermie-Anlage kommt. Dies ist mit einem speziellen Vorschaltgerät zur Temperaturbegrenzung möglich, das jedoch bei jedem Waschgang richtig eingestellt werden muss.
Solch ein Vorschaltgerät kann entfallen, wenn Sie eine teure Waschmaschine mit eigenem Warmwasseranschluss haben. Bei Spülmaschinen ist das Ganze etwas einfacher, allerdings muss deren „Kaltwasseranschluss“ für die hohen Temperaturen auch zugelassen sein.
Informationen zur Förderung von Solarthermie-Anlagen finden Sie in diesem Beitrag.
Wichtig: Erteilen Sie keinen Auftrag, bevor Sie eine Förderzusage haben.
Informationen zu Förderkrediten und zur energetischen Sanierung erhalten Sie auch bei der Energieberatung und in Veranstaltungen der Verbraucherzentrale NRW.
Tipps:
- Falls Sie ohnehin eine neue Heizungsanlage oder einen neuen Warmwasserspeicher benötigen, sollten Sie darüber nachdenken, ob Sie gleich eine Solarthermie-Anlage in Ihr System integrieren möchten. Die Kosten sind dann geringer als bei einer nachträglichen Installation.
- Muss Ihr Dach neu eingedeckt werden, können Sie Montagekosten für eine solarthermische Anlage sparen, wenn Sie diese gleichzeitig montieren lassen.
- Die Anlage sollte nicht größer als nötig sein. Denn die Wirtschaftlichkeit einer Solarthermie-Anlage hängt entscheidend davon ab, ob Wärmebedarf und Anlagengröße im richtigen Verhältnis zueinander stehen.
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 kann für Störungen im Betriebsablauf sorgen.
Wo der Fehler liegt und wie er sich beheben lässt, müssen Fachleute vor Ort klären. Dafür sollten Sie die Hilfe eines Solarfachbetriebs oder von Installateur:innen anfordern. Weitere Informationen zu Kosten und Nutzen, Einsatzmöglichkeiten und Voraussetzungen einer Solarthermie-Anlage finden Sie im Ratgeber "Heizung" sowie im Ratgeber "Strom und Wärme: Wege zum energieautarken Haus".