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Die nutzbare Energie der Sonnenstrahlung scheint verlockend und herausfordernd zugleich. Die Steigerung der Effizienz einzelner Kollektoren sowie die Einspeisung des eigenen Stroms in das Haus- oder das lokale Stromnetz locken zur energiefreundlichen Wende. Um das Potenzial der Solarthermie zu verstehen, werden in diesem Artikel die Vor- und Nachteile, die Funktionsweise sowie mögliche Kombinationsoptionen erklärt.
Inhaltsverzeichnis
Ganz allgemein bezeichnet die Solarthermie die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärmeenergie. Abhängig vom Standort können somit das Brauchwasser und auch die Heizung betrieben werden – je nach Standort zu steigenden Anteilen. Es ist an guten Breitengraden eine Eigenabdeckung von bis zu 65 Prozent der benötigten Energie möglich. Es bieten sich viele Anwendungsgebiete an:
Um eine effiziente Warmwasserbereitung zu gewährleisten, sollte der Hausbesitzer mit 1 bis 1,5 Quadratmeter Kollektorfläche pro Bewohner planen. Für die Erzeugung ausreichender Wärme zur Heizung bedarf es 4 bis 6 Quadratmeter Kollektorfläche pro Person. Als Kollektoren stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung:
Kollektortyp | Vorteile | Nachteile |
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Flachkollektor |
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Röhrenkollektor |
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Luftkollektor |
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Hybridkollektor |
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Unverglaster Kollektor |
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Mit Hilfe von Solar-Kollektoren wird die Energie aus der Sonneneinstrahlung förmlich „herausgesaugt“. Da die Energieaufnahme mit dunklen Flächen effizienter vonstatten geht, sind die Kollektoren in bekannten Dunkelblaugrau- bis Schwarztönen gehalten. Von dieser Absorberfläche wird die Wärme mittels Transportflüssigkeit an die Solarleitung – oder den Solarkreis – übermittelt. Vom Wasserspeicher gelangt die Wärme folglich über einen Wärmetauscher hin zum Solarspeicher. Dieser sollte für eine effektive Wirkung ausreichend groß und nach neuesten Standards gedämmt sein. Mit einem Blick auf ein gutes Verhältnis zwischen solarem Deckungsgrad und solarem Ertrag ist eine leistungsstarke Heizoption gefunden.
Bei einer Photovoltaik-Anlage wird aus der Sonnenenergie bereits Strom gewonnen – dies geschieht bei der Solarthermie nicht, hier geht es nur um die Erwärmung. Auf den ersten Blick ist das Funktionsprinzip ähnlich, auch hierbei wird aus der eintreffenden Strahlung Energie gezogen. Jedoch wird allein durch eine riesige Fläche möglichst viel Energie aufgenommen, um spürbar Strom zu produzieren. Für ein Haus reichen oft bereits Kollektoren in der Fläche des Hausdaches. In den Solarmodulen stecken die Solarzellen, welche den Strom aus der Sonneneinstrahlung erzeugen. Somit ist die technische Lösung doch unvergleichbar.
Eine Solarthermie schafft es bisher nicht, den jährlichen Heizbedarf eines Einfamilienhauses ganz zu decken. Aus diesem Grund bieten sich verschiedene Kombinationsmöglichkeiten mit anderen Heizungsarten an. So garantiert sich der Nutzer eine definitiv warme Wohnung – auch in kalten Wintermonaten – und kann dabei seine Ausgaben minimieren.
In diesen Fällen wird der Primärenergiebedarf von der Gasbrennwertheizung übernommen, während die Brauchwasserbereitung durch die Solarthermieanlage vollzogen wird. In vielen Versorgungsfällen reicht bereits die aus den Kollektoren gewonnene Wärme, sodass die fossile Heizanlage nicht einmal in Anspruch genommen werden muss.
Ähnlich wie bei der Gasbrennwertheizung springt der Primärenergielieferant nur ein, wenn der Heizbedarf die Möglichkeiten der Solaranlage übertrifft. Da dieser selbst mit theoretisch klimaneutralem Brennstoff funktioniert, ist diese Variante noch umweltschonender. (Theoretisch klimaneutral, weil die Pelletsproduktion und der Transport diese Bilanz schmälern können, lieber regionalen Bezug fördern)
Für Effizienzhäuser eignet sich die Heizungskombination aus Luft-Wärmepumpe und Solaranlage bestens. Für standardisierte Neubauten sollte die Effizienz mittels Sole-Wasser-Wärmepumpe geplant werden. In Kombination mit Photovoltaik wird der Strom, der zur Inbetriebnahme der Wärmepumpe benötigt wird, zudem selbst erzeugt.
Als regenerative Heizungslösung bietet die Solarthermie einige lockende Vorzüge – in Hinblick auf die Endlichkeit der Brennstofflager, die laufenden Kosten und folgendes mehr:
Bei der Wahl für die umweltfreundliche Heizmethode sollte man sich folgenden Einschränkungen beziehungsweise Nachteilen bewusst sein:
Der Standort sowie der Haustyp beeinflussen die Entscheidung für den Kauf einer Solarthermie. Hier können Sie sich einen Überblick über die Voraussetzungen für ein wirksames Heizsystem sowie die Angabe der Kosten informieren. Mit unserer Checkliste zur Fehlervermeidung kann die Anlage zur vollen Funktionalität geführt werden.
Damit die zukünftige Solarthermieanlage wirtschaftlich von Nutzen ist und effizient die Leistung für spürbare Einsparungen der Ausgaben und des Energieverbrauches liefert, müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein:
Tipp: An denkmalgeschützten Gebäuden dürfen meist gar keine Kollektoren angebracht werden.
Info: Solarkollektoren können sowohl auf dem Dach, als auch an der Fassade angebracht werden. Mit dem entsprechenden Winkel an der Wand lässt sich auch hier der Energieverbrauch senken – es ist nur nicht so effizient wie auf dem Dach.
Eine Solarthermie ist für mindestens 25 Jahre angedacht. Daher empfiehlt sich die Berücksichtigung der Verschattung durch künftige Nachbargebäude. Große Freiflächen laden zum Bau von Einkaufszentren ein, der Wirkungsgrad wird dann immens sinken. Auch zu nah am Nachbarn kann die Solarthermie Einbußen hinnehmen, wenn neue Bäume gepflanzt oder das Nachbargebäude um eine Etage erweitert wird.
Tipp: Bei einem Flachdach lassen sich Aufstellungen nutzen. Wenn die Tragfähigkeit des Daches es hergibt, muss nicht auf die Sonnenenergie verzichtet werden.
In der Regel fallen für die Installation einer Solarthermie einige Ausgaben an. Aus diesem Grund sollte auch im Vorfeld die Wirtschaftlichkeit überprüft werden – schließlich sollen sich die Ausgaben zu Beginn durch eine Optimierung der Heizkosten ausgleichen und so schnell wie möglich als Sparpotenzial erweisen. Mit folgenden Kosten muss kalkuliert werden:
Im Durchschnitt erzielt die Solarthermie ein Einsparungspotenzial von etwa 60 Prozent der Warmwasserkosten. Bei einer zusätzlichen Übernahme der Wärmebereitung für die Heizung werden noch einmal 25 Prozent dieser Ausgaben gemindert. Die Wirtschaftlichkeit kann durch moderne Gebäudestandards – im Neubau oder nach einer Altbausanierung – sowie einer optimalen Dämmung weiterhin gesteigert werden. Daher schafft die Solarthermieanlage bereits als Hybridheizung mit einer Brennwerttechnikanlage eine beeindruckende Kostensenkung. Und nur bei Spitzenlastzeiten werden die Gastanks überhaupt in Anspruch genommen. Dank der staatlichen Förderung durch BAFA und KfW wird die Investitionssumme möglichst klein gehalten.
Folgende Zuschüsse können in Anspruch genommen werden:
An einem Beispiel soll die Amortisationszeit errechnet werden:
Bei einer Fläche von 5 m² Kollektorfläche (1.800 Euro), der Installation samt Zubehör (1.500 Euro) und einem 300-Liter-Speicher (1.200 Euro) stehen die Gesamtkosten einer minimalen Solarthermieanlage bei 4.500 Euro. Die jährliche Einsparung der Heizkosten beträgt folgend zwischen 180 und 250 Euro – dies ist vom Personenhaushalt und dem Nutzverhalten abhängig. Ohne eine Preissteigerung der Anlage ergibt sich folgend eine Amortisationszeit nach etwa 20 Jahren. Diese Zeit wird jedoch erheblich durch die staatliche Förderung verkürzt, da hier bis zur Hälfte der Investitionskosten gefördert werden.
Info: Die durchschnittliche Dachfläche eines Hauses beträgt etwa 30 m2. Bereits bei einer Verdopplung der Fläche aus dem Beispiel verringert sich die Amortisation weiterhin.
Ein zweites Beispiel mit 15 m² Flachkollektorenfläche (3.500-4.500 Euro), 1.000-Liter-Speicher (2.000 Euro) und Installation (2.000 Euro) ergibt eine Investitionssumme von maximal 8.500 Euro. Bei einer jährlichen Einsparung der Heizkosten von 550-750 Euro amortisiert sich die Anlage bereits nach 14,5 Jahren – immer noch ohne eingerechnete Fördergelder.
Ob sich ein Solarthermiesystem wirklich rentiert, muss tatsächlich individuell entschieden werden – daher ist eine ausgereifte und langfristige Planung einer solchen Investition unabdingbar. Allein folgende Kenngrößen sind besonders relevant:
Info: In Hinblick auf das Klima und die Umwelt lohnt sich die Solarthermieanlage stets. Mit einer größeren Anzahl an Mitbewohnern im Haushalt wird folgend auch die Wirtschaftlichkeit immer mehr gesteigert.
Mit einer Solarthermie wächst die Unabhängigkeit gegenüber den Energiekonzernen. Paradoxerweise steigt mit der Erhöhung der Energiepreise auch die Wirtschaftlichkeit der Solarthermieanlage. Und in den letzten Jahren ist die Warmwassernutzung nahezu umsonst.
Eine Solarthermieanlage ist ein komplexes technisches System. Schnell können minimale Einschränkungen oder große Fehler die Funktionalität senken oder brachlegen. Damit das regenerative Heizungssystem langfristig den Energieverbrauch wirkungsvoll senkt, die Umwelt schont und die Ausgaben verringert, sollten einige Aspekte berücksichtigt werden:
Zudem sind folgende Fehler zu vermeiden:
Des Weiteren schadet häufige Stagnation der Anlage mit der Zeit der kompletten Solarthermieheizung. Zudem ist die Anlage mindestens alle zwei Jahre zu warten – eine nachlässige Wartung ist die höchste Fehlerursache solch einer Heizzentrale.
Solar-Anlagen reduzieren die Heizkosten bis zu einem Viertel – da ist bei guter Pflege und Wartung langfristiges Potenzial in Sicht. Welche Hersteller es gibt und wie lange der Einbau eines Solarthermieheizsystems dauert und weitere Antworten zu häufig gestellten Fragen erhalten Sie hier.
Auf dem Markt der Solarthermieanlagen stehen einige bekannte und spezialisierte Heizungsunternehmen mit innovativen Lösungen:
Viessmann
Sämtliche Heizanlagen der Firma sind auf die Kombination mit Solarthermie erweiterbar. Das Vitasol-Solarpaket bietet alles rund um die Flachkollektoren. Moderne technische Leitungsstrukturen und ein moderner Pufferspeicher ermöglichen eine beeindruckende Effizienz.
Elco
Die Serie Auron offenbart dem Hausbesitzer eine innovative Absorptionsqualität zu günstigen Preisen. Zusätzliche Bauteile für eine Solarthermie mit Vakuumröhren sind hier jederzeit verfügbar.
Buderus
Das Traditionsunternehmen für Haustechnik hat ein großes Sortiment an Modulen für eine Solarthermieanlage. Die Linie Logaplus garantiert eine hohe Effizienz der Flachkollektoren.
Wolf
Die Firma Wolf steht für umfassende Premium Pakete. Auch beim Thema Solarthermie hat das Unternehmen mit seinem Solar System individuelle Lösungen für die unterschiedlichen Ansprüche parat.
Stiebel Eltron
Dieses Unternehmen mit dem Schwerpunkt erneuerbare Energien schenkt dem potenziellen Käufer ein breites Spektrum an Solarthermieelementen und Kombinationsmöglichkeiten.
Junkers
Junkers steht für innovative und intuitiv zu handhabender Haustechnik. Dank der Verbindung zu Bosch Thermotechnik stehen dem Käufer die neuesten Modelle der modernen Solarthermie zur Verfügung.
Die Lebensdauer einer Solarthermieanlage kann durch diverse Störfälle ziemlich abrupt enden. Folgende Ursachen können die Funktionsweise einschränken oder verhindern:
Abgesehen von diesen nicht planbaren Störfällen, neigt die Solarthermieanlage mit der Zeit zu einem Verlust der Leistung. Bei einer durchschnittlichen Lebensdauer von 25 Jahren bleibt dem Besitzer im Idealfall genügend Zeit, um den Energieverbrauch zu senken, umweltfreundlich ohne CO2-Emission zu heizen und viel Geld zu sparen. Bis zu einem Leistungsniveau von 80 Prozent kann das System als intakt bezeichnet werden.
Bei sehr guten handwerklichem Geschick kann die Installation der Solarthermieanlage in Eigenregie vollzogen werden – in der Regel wird ein Fachbetrieb in Anspruch genommen. Der Einbau erfolgt in vier Schritten:
Nach der individuellen Energieberatung sowie einem klar strukturierten Montageplan dauert die Installation meist nur wenige Tage. Bei komplexen Standorten und Systemwünschen kann sich diese Zeitdauer bis zu einer Woche verlängern. Erst einige Wochen nach der Installation kann die tatsächliche Leistungsbereitschaft der Solarthermieanlage vollständig genutzt werden.
Info: Lassen Sie sich einen gesonderten Termin für die Abnahme der Solarthermieanlage geben – die Einführung in die Technik ist sehr umfassend.
Tipp: Bei jeder grundlegenden Änderung am Heizungssystem sollte ein hydraulischer Abgleich durchgeführt werden.
Tipp: Eine Wartung der Anlage ist alle zwei Jahre im Herbst vor der Heizperiode empfehlenswert. Die Sichtkontrollen dürfen durchaus öfter durchgeführt werden.
Einmal im Jahr sollte die Ölheizung von einem Fachmann gewartet werden. Dabei ist es wichtig, dass der Heizkessel sorgfältig gereinigt wird. Gleiches gilt auch für den Brenner im Inneren der Ölheizung. Weitere, wichtige Punkte, die bei einer Heizungswartung gemacht werden:
Über den Autor
Heiko Rexer
Heiko ist unser technischer Leiter bei ökoloco. Er ist Installateur- und Heizungsbauermeister und mit über 18 Jahren Berufserfahrung Spezialist im…
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