Solarthermie – Nutzung der Sonnenenergie zur Wärmegewinnung

Schon seit ewigen Zeiten begleitet sie unseren Planeten und sorgt für Wärme und Wohlbefinden – die Sonne. Seit einiger Zeit rückt sie aber immer mehr in den Fokus, da sie nicht mehr länger nur zum Sonnenbaden genutzt wird, sondern auch zu einem zentralen Element bei den regenerativen Energien geworden ist. Durch die Energiewende in Deutschland rückt die Sonnenenergie jetzt verstärkt in den Blickpunkt. Während fossile Brennstoffe endlich sind und irgendwann nicht mehr zur Verfügung stehen werden, ist die Energie der Sonne quasi unbegrenzt verfügbar. Zudem ist die kostenlos und auch noch klimaneutral. Dies sind recht überzeugende Gründe für die Nutzung der Sonnenenergie.

Solarenergie – nicht nur für die Stromerzeugung

Sicherlich kennt mittlerweile jeder die überall sichtbaren Solarpaneele, die sich auf vielen Häuserdächern befinden. Sie wurden angebracht zum Zweck der Stromerzeugung. Solarenergie kann aber auch sehr gut für die Erzeugung von Warmwasser eingesetzt werden, oder zum Heizen. Genau genommen versteht man unter dem Begriff Solarthermie die Nutzung der Sonnenenergie für die Wärmegewinnung. Hier geht es um die Bereitung von Warmwasser, oder auch die Unterstützung der Heizung. Der große Vorteil ist, dass es technisch überhaupt nicht kompliziert ist, eine thermische Solaranlage als Ergänzung zur bestehenden Heizungsanlage hinzuzufügen. Dennoch ist diese thermische Solaranlage sehr effizient.

Wer profitiert von solarthermischen Anlagen?

Jeder Haushalt, der über einen erhöhten Warmwasserbedarf verfügt, hat die optimalen Voraussetzungen für eine effektive Nutzung von solarthermischen Anlagen. Auch Schwimmbäder können davon profitieren. Wenn die jährlich benötigte Menge an Warmwasser über dem Wert von 50 Kubikmetern liegt, kann eine solarthermische Anlage eine sehr gute Investition darstellen, denn damit ist es möglich, wirklich spürbar Brennstoff einzusparen. Sehr sinnvoll ist ein Einsatz der Solarthermie auch dann, wenn bereits ein entsprechend großer Pufferspeicher vorhanden ist, so wie dies oft bei Holzpelletkesseln der Fall ist. Es gibt aber auch viele andere Heizsysteme, in die eine Solaranlage sehr gut passen würde. Eher unwirtschaftlich dagegen ist eine solarthermische Anlage für kleinere Haushalte, die einen eher geringen Warmwasserbedarf haben.

Amortisation der Solarthermie

Es ist nicht so einfach zu sagen, wie schnell sich die Solarthermieanlage durch die Einsparung von Brennstoff amortisieren kann, dies hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Nicht nur der genutzte Ertrag der Solarthermieanlage spielt hier eine Rolle, sondern auch die zukünftigen Energiepreise. Geht man von einer recht moderaten Steigerung von etwa 3 Prozent im Jahr aus, kann sich eine Solarthermieanlage für die Erwärmung von Trinkwasser im Rahmen der Lebensdauer bei einem 4-Personen-Haushalt durchaus amortisieren. Werden bestimmte Bedingungen erfüllt, können sogar Zuschüsse beantragt werden, dadurch rechnet sich eine solche Anlage natürlich noch viel schneller.

Energiesparen mit thermischen Solaranlagen

Eine thermische Solaranlage hat eine Lebensdauer von rund 20 bis 30 Jahren. Mit ihr kann sehr viel Energie gespart werden. Es dauert ungefähr drei Jahre, bis die Energie eingespart wird, die für ihre Herstellung eingesetzt werden musste. Gleichzeitig sorgt sie vor Ort für eine CO2 Reduzierung. Die Energiepreise steigen ständig, so ist es möglich, dass sich die Solaranlage deutlich schneller amortisiert als geplant. Verglichen mit der Einspeisevergütung beim Solarstrom, die ständig sinkt, steigt der Wert der Solarwärme an, je höher die Energiepreise steigen. Durch Solarthermieanlagen kann sogar der Stromverbrauch gesenkt werden, denn auch Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen, die über einen Warmwasseranschluss verfügen, können direkt angeschlossen werden an das Wasser, das von der Sonne erwärmt wurde. Somit verbrauchen diese Geräte dann zum Aufheizen so gut wie keinen Strom.

Tipps zu Solarthermieanlagen

  • Wer gerade eine neue Heizung plant, oder auch einen neuen Warmwasserspeicher benötigt, sollte auf jeden Fall über die Solarthermie nachdenken. Zu diesem Zeitpunkt ist es ganz leicht, den Kessel, die Solaranlage und auch den Speicher optimal aufeinander abzustimmen.
  • Steht die Sanierung des Dachs an? Muss es neu gedeckt werden? Dann ist dies der beste Zeitpunkt, bei den Montagekosten für die Solaranlage rund 20 Prozent zu sparen, wenn diese gleichzeitig montiert wird.
  • Wichtig ist immer, dass der Warmwasserbedarf möglichst genau berechnet werden sollte. Auf keinen Fall sollte man diese Anlage größer wählen, als es unbedingt notwendig ist. Nur wenn der Wärmebedarf und die Größe der Anlage im richtigen Verhältnis stehen, ist die Wirtschaftlichkeit der Solarthermieanlage gegeben.

Förderungen für Solarthermieanlagen

Der Bund ist sehr interessiert an der Nutzung der erneuerbaren Energien. So stellt er ein Marktanreizprogramm zur Verfügung für den Einbau von Solarkollektoren. Wenn die neue Anlage bis zu 40 Quadratmeter groß ist, und sowohl die Heizung als auch die Warmwasserbereitung unterstützt, gibt der Bund pro Quadratmeter Kollektorfläche 140 Euro an Förderung dazu. Auch wer seine Solaranlage ausschließlich zur Erwärmung von Trinkwasser nutzt, erhält eine Förderung, die bei 50 Euro pro Quadratmeter Kollektorfläche liegt. In diesem Rahmen gibt es auch noch einen weiteren Bonus von 500 Euro, wenn die Solarwärme auch noch in ein Wärmenetz eingespeist wird, und wenn mit der Installation dieser Solaranlage auch gleichzeitig der bisherige Heizkessel durch einen Brennwertkessel, eine Wärmepumpe oder einen Holzpelletkessel ersetzt wird. Allerdings gibt es diesen Bonus nur dann, wenn ein Fachbetrieb nach dem Einbau der Heizung auch den sogenannten hydraulischen Abgleich vornimmt.

Kosten für eine Solarthermieanlage

Die Kosten für eine Solarthermieanlage variieren sehr stark. Zwischen 3.000 und 12.000 Euro schwanken hier die Preise. Dies liegt vor allen Dingen daran, dass die Kosten je nach Technik, Leistung und Größe der Anlage variieren. Über den Preis entscheidet auch, ob man die Solarthermieanlage nur für die Warmwasserbereitung nutzen möchte, oder ob sie auch die Heizung unterstützen soll.

Unterstützung der Heizung durch Solarthermie

Die Solarthermie wird häufig eingesetzt zur solaren Trinkwarmwassererwärmung. In einem einfachen Wohngebäude können so jährlich rund 10 Prozent des Gesamtwärmebedarfs abgedeckt werden. Es gibt allerdings auch Sonderfälle wie beispielsweise Campingplätze oder auch Hotels, bei denen eine deutlich höhere Prozentzahl herauskommt. Mittlerweile ist die Solarthermie aber so interessant geworden, dass schon jede zweite Anlage dieser Art neben der Erwärmung des Trinkwassers auch für die Unterstützung der normalen Raumheizung genutzt wird. Vorrangig geht es hier allerdings um die Nutzung der Solarwärme in den sogenannten Übergangsmonaten, also von März bis Mai sowie September und Oktober. Hier besteht zum einen ein Bedarf an Raumwärme, und zum anderen bietet die Sonnen noch ausreichend Wärme, um die Räume zu heizen.

Solarthermieanlage trägt zum Wärmebedarf bei

Wird eine Solarthermieanlage zusätzlich zu einer bestehenden Heizung eingebaut, hält sich der Anteil des Gesamtwärmebedarfs, der durch diese Anlagen abgedeckt werden kann, in Grenzen. Sogar recht große Anlagen können nicht mehr als 30 Prozent abdecken. Einen höheren Anteil kann man in Neubauten erreichen, die nur über einen geringen Wärmebedarf verfügen, so wie Passivhäuser und Niedrigenergiehäuser. Eine große Ausnahme sind dabei die sogenannten Sonnenhäuser, hier wird eine Abdeckung von bis zu 100 Prozent erreicht. Um zu ermitteln, wie die Dimensionen der Solarthermieanlage aussehen sollten, muss der Wärmebedarf so genau wie nur möglich geschätzt werden. Als Grundlage kann hier eine Endabrechnung des Energielieferanten fungieren.

In einem Bestandsgebäude ist es möglich, im Jahr durchschnittlich etwa 20 Prozent des Wärmebedarfs abzudecken im Bereich Warmwasser und Raumheizung. In der Übergangzeit im Frühling und im Herbst ist es möglich, sogar ganz auf die Zuschaltung des üblichen Heizkessels zu verzichten. Allerdings ist der Wärmebedarf nicht nur abhängig von der Größe der Fläche, die beheizt werden soll, sondern auch vom vorhandenen Wärmeschutz, der Personenzahl und dem Wärmebedürfnis der Hausbewohner.

Erforderliche Größe der Solarthermieanlage zur Unterstützung der Heizung

Wenn eine Solarthermieanlage eingebaut wird, um die normale Heizungsanlage eines Hauses zu unterstützen, sollte diese um einiges größer geplant werden als Anlagen, die lediglich für die Trinkwarmwassererwärmung genutzt werden. Im Durchschnitt wird dafür die doppelte Kollektorfläche benötigt. Pro Person ergibt sich so eine Kollektorfläche von zwei bis drei Quadratmetern. Mit einer solchen Größe ist durchaus eine Abdeckung von etwa 20 Prozent des gesamten Wärmebedarfs zu erreichen. Wenn das Gebäude sehr gut gedämmt ist, kann auch noch mehr erreicht werden.

Speichergröße für Solarthermieanlagen

Für Solarthermieanlagen, die ausschließlich für die Trinkwarmwassererwärmung genutzt werden, liegt die normale Speichergröße bei 60 Liter pro Quadratmeter an Kollektorfläche, wenn es sich um Flachkollektoren handelt, und bei 80 Liter pro Quadratmeter Kollektorfläche, wenn es sich um Vakuumflachkollektoren handelt. Wenn nicht ausreichend Wärme durch die Solarthermieanlage erzeugt werden kann, springt für gewöhnlich die übliche Heizungsanlage ein.