Nicole Ziese

Solarthermie: So heizen Sie mit der Energie der Sonne

Zu den alternativen Energiequellen zählt neben der Windkraft vor allem die Solarstrahlung. Mit einer Photovoltaikanlage lässt sich Sonnenergie in Strom umwandeln. Eine Solarthermieanlage hingegen wandelt die Sonnenenergie in Wärme für die Heizung oder zur Wassererwärmung um. In diesem Artikel erklären wir, wie eine Solarthermieanlage funktioniert und ob sie sich tatsächlich rentiert.

Funktionsweise einer thermischen Solaranlage

Das Hauptelement einer Solarthermieanlage ist der Solarkollektor. Dabei handelt es sich entweder um schwarze Platten, die Flachkollektoren, oder um Rohre, die Vakuumröhrenkollektoren (siehe Titelbild). Beide Varianten wandeln auf dem Dach die Sonnenenergie um. In den Kollektoren befindet sich ein Wärmeträger, der die Wärme aufnimmt. Zu den gebräuchlichsten Wärmeträgern zählt flüssiges Frostschutzmittel. Der Wärmeträger zirkuliert zwischen Kollektor und Solarspeicher. Dort erfolgt die Übertragung der Wärme auf das Trink- beziehungsweise Heizungswasser.

Ein Haus im Grünen mit Solarkollektoren auf dem Dach


Foto:

Das Prinzip einer Solarthermieanlage

Das Prinzip, das hinter einer Solarthermieanlage steht, ist denkbar einfach: Eigentlich ist diese Anlage nichts anderes als ein dunkler Gartenschlauch, der an einem Sommertag im Garten liegt. Das Wasser, das sich im Gartenschlauch befindet, wird erwärmt. Auch die sogenannten Solar- oder Campingduschen nutzen dieses Prinzip: Das Wasser in einem dunklen Behälter heizt sich in der Sonne auf. Nach einer Weile steht einer warmen Dusche nichts mehr im Weg.

Voraussetzungen: Lage und Beschaffenheit des Hausdaches

Solarthermieanlagen sind inzwischen technisch so ausgereift, dass ihr Einsatz auch in weniger sonnenverwöhnten Regionen möglich ist. Zwar ist die Ausbeute an Sonnenenergie in Südeuropa größer als in nördlicheren Ländern. Und auch innerhalb Deutschlands gibt es Unterschiede. Doch selbst in Norddeutschland reicht die Sonnenergie zum Betrieb einer Solarthermieanlage aus. Wie hoch die durchschnittliche Anzahl an Sonnenstunden und somit der Solarertrag pro Jahr an einem bestimmten Ort ist, lässt sich mithilfe von Online-Rechnern ermitteln, beispielsweise hier.

Wichtig ist, dass das Hausdach einige Kriterien erfüllt. Bei einem Neubau haben Bauherren meist die Möglichkeit, eine optimale Ausrichtung und Gestaltung zu wählen. Doch auch die meisten Bestandsimmobilien erfüllen die wichtigsten Kriterien für eine solarthermische Nutzung:

  • Ausrichtung des Daches nach Süden oder Südwesten
  • Keine Verschattung des Daches, zum Beispiel durch Bäume
  • Ausreichende Größe der nutzbaren Dachfläche

Solarthermie – große oder kleine Lösung

Wie erwähnt gibt es unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten einer Solarthermieanlage:

  • Ausschließliche Warmwasserbereitung
  • Ausschließliche Heizungswasserbereitung
  • Kombinierte Anlage

Für welche Variante sich Bauherren entscheiden, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab:

  • Einerseits geht es um die Investitionskosten. Denn eine Anlage, die (auch) der Heizungswasseraufbereitung dienen soll, muss deutlich größer sein, als eine reine Warmwasseranlage. Einerseits ist hier eine größere Anzahl von Sonnenkollektoren erforderlich. Andererseits fallen höhere Installationskosten an, um die Anlage an das Heizungssystem anzuschließen.
  • Bei der Nachrüstung eines bestehenden Gebäudes mit einer Solarthermieanlage kann es aufwendig und damit kostenintensiv sein, den Anschluss an das Heizungssystem durchzuführen.
  • Je nach Ausrichtung und Größe des Daches kann es sein, dass die Solarthermieanlage sich nicht für eine „große Lösung“, also eine Anlage zur Heizungswasseraufbereitung oder gar eine kombinierte Anlage eignet.
Flache Solarkollektoren auf dem Dach


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Wirtschaftlichkeit: Kosten und Nutzen einer Anlage

Die Wirtschaftlichkeit einer Solarthermieanlage lässt sich nicht pauschal beantworten. Grundsätzlich kommt es jedoch einerseits auf die Anschaffungskosten und andererseits auf die durch die Anlage erzielten Einsparungen an. Die Anschaffungskosten variieren stark, je nach der gewählten Anlagenvariante. Eine durchschnittliche Solarthermieanlage zur reinen Wassererwärmung für einen Haushalt mit vier Personen bringt Anschaffungskosten in Höhe von rund 5.000 Euro mit sich. Eine vergleichbare Anlage mit Anschluss an die Heizungsanlage schlägt mit rund 10.000 Euro zu Buche. Hinzu kommen die laufenden Kosten für die Wartung sowie den Pumpenstrom.

Auf der Nutzenseite stehen die Einsparungen bei den Energiekosten. Diese hängen davon ab, wie gut die Anlage auf die konkreten Bedürfnisse des jeweiligen Haushalts abgestimmt ist. Außerdem fallen Aspekte wie Ausrichtung des Daches sowie jährliche Sonnenstunden in der Region ins Gewicht. Bauherren sollten wissen, dass eine Solarthermieanlage fast nie zu 100 Prozent die Energie für Heizung und Warmwasserbereitung übernimmt. Als effizient ist eine Anlage bei folgenden Beiträgen zur Energieversorgung des Hauses anzusehen:

Trinkwassererwärmung: 60%

Heizung: 25%

Im Rahmen der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung beziehen sich die Anschaffungskosten auf den gesamten Nutzungszeitraum der Solarthermieanlage. Die Lebensdauer einer solchen Anlage kann bei regelmäßiger Wartung durchaus 20 Jahre betragen.

Fördermöglichkeiten für die alternative Energiegewinnung

Zudem gibt es mehrere Fördermöglichkeiten, die die Anschaffung einer solchen Anlage erleichtern: Fördergelder und zinsgünstige Kredite. Solche Förderungen erhalten Bauherren etwa bei der KfW – Kreditanstalt für Wiederaufbau und beim Bafa – Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle. Außerdem existieren Fördermaßnahmen der Bundesländer.

Die richtige Herangehensweise für eine effiziente Anlage

Vor der Anschaffung einer Solaranlage ist es ratsam, mehrere Angebote einzuholen und zu vergleichen. Eine Solarthermieanlage sollte niemals ohne vorherige genaue Beratung durch eine Fachfirma angeschafft werden. Nur so können Sie sicherstellen, dass die Anlage optimal auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist. Das bedeutet dann in der Folge eine möglichst hohe Effizient und damit Wirtschaftlichkeit. Und schließlich bietet eine Solarthermieanlage neben den direkten finanziellen Vorzügen noch weitere Vorteile: eine größere Unabhängigkeit von den Energieversorgern, eine Wertsteigerung der Immobilie und einen Beitrag zum Klimaschutz.

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