Solarthermie: Saubere und nachhaltige Wärme

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Es hat eine Weile gedauert, bis die Menschheit es geschafft hat die Energie der Sonne effektiv einzusetzen. Heutzutage kann die Energie der Sonne jedoch ohne Probleme für die Erzeugung von Wärme verwendet werden. Die hierfür verwendete Technologie wird als Solarthermie bezeichnet und gewinnt im Hinblick auf die Klimaerwärmung zunehmend an Bedeutung. In den letzten 12 Jahren hat sich die Anzahl der Solarwärmeanlagen in Deutschland fast verdoppelt.

Im Gegensatz zu vielen anderen Rohstoffen (Erdöl, Gas, etc.) ist die Sonne unerschöpflich und kann uns endlos mit Wärmeenergie versorgen. Noch dazu sind Erdöl und Gas nicht umweltfreundlich und mit der Energiewende zunehmend immer teurer. Wer sein Eigenheim nachhaltiger und langfristig auch günstiger mit Wärme versorgen möchte, sollte am besten jetzt in eine Solarthermieanlage investieren. Diese hat sowohl überzeugende ökonomische als auch ökonomische Argumente für die Anschaffung zu bieten.

Häufig gestellte Fragen zur Solarthermie

Unterschied Solarthermie und Photovoltaik

Nicht selten werden diese beiden Begriffe in einem Atemzug genannt. Doch wer sich etwas mehr mit Solarthermieanlagen und Photovoltaikanlagen beschäftigt, wird schnell wissen, was die Unterschiede sind. Eine Photovoltaikanlage nutzt Sonnenenergie, um Strom zu erzeugen und lässt diesen in den Stromkreislauf des Hauses einfließen. Solarthermieanlagen erzeugen hingegen Wärme aus der Solarenergie und nutzen diese für die Unterstützung der Heizanlage und der Warmwassererzeugung im Haus.

Aufbau & Funktionsweise

Eine Solarthermieanlage besteht aus den folgenden Teilen:

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Kollektoren

Es gibt einige verschiedene Kollektoren und mittlerweile sogar auch einige hybride Varianten. Die in Deutschland am meistverbreiteten Kollektoren sind:

  • Flachkollektoren: Flachkollektoren sind in Deutschland mit Abstand am weitesten verbreitet (rund 90 %). Die Kollektoren haben an der Rückseite mit Wärmeträgerflüssigkeit gefüllte Rohre. Diese Flüssigkeit wird durch die Sonne und die Reflektoren erhitzt und direkt zum Solarspeicher befördert. Die Effizienz der Kollektoren liegt zwischen 60 und 85 Prozent.
  • Röhrenkollektoren: Diese Kollektoren sind aus dunklen und luftleeren Glasröhren zusammengesetzt. Durch das hier entstehende Vakuum verfügen die Rohre über eine hervorragende Wärmeisolation, welche zu einer Effizienz von etwa 90 Prozent führt. Somit ist es einfacher mehr Wärme zu erzeugen und das auch bei schlechterem Wetter. Die Röhrenkollektoren sind dafür wesentlich teurer als die Flachkollektoren und somit weniger weit verbreitet.
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Solarabsorber

Die Idee der Solarthermieanlage ist Sonneneinstrahlung in Wärme umzuwandeln und genau das machen die Solarabsorber. Sie bestehen entweder aus Aluminium, Edelstahl oder auch Kupfer.

Solarstation

Die Solarstation ist quasi die Verwaltungszentrale der Anlage. Hier befinden sich die Solarkreispumpe, Absperr- und Sicherheitsarmaturen und Solarregler. Hier kann sowohl ein hydraulischer Abgleich als auch eine Durchflussmessung und Entlüftung der Anlage vorgenommen werden.

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Solarkreislauf

Der Solarkreislauf ist eigentlich nur ein Überbegriff für alle Bestandteil der Solarthermieanlage. Durch verlegte Rohre aus Kupfer werden die jeweiligen Kollektoren mit dem Speicher verbunden und erlauben somit einen Transport der Wärme mithilfe der Solarflüssigkeit.

Für den Solarkreislauf bedarf es auch eine Solarpumpe, welche die Solarflüssigkeit in Bewegung hält. Der Solarregler wiederum regelt die Aktivierung und Deaktivierung der Solarpumpe. Sie aktiviert den Solarkreislauf, sobald die Temperatur in den Kollektoren höher ist als im Speicher und deaktiviert ihn, sobald dies nicht mehr der Fall ist. In der Regel wird hier ein Temperaturunterschied von rund sechs Grad Celsius eingestellt. Somit wird verhindert, dass die Anlage ständig ein- und ausschaltet.

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Solarflüssigkeit

Durch die Solarflüssigkeit wird die gesammelte Wärme innerhalb des Solarkreislaufes von den Kollektoren zu dem Speicher befördert. Während viele der Meinung sind, dass es sich hierbei um Wasser handelt, ist dies tatsächlich nicht der Fall. Das liegt vor allem daran, dass Wasser im Winter gefriert und bei hohen Temperaturen verdampft. Daher ist reines Wasser nicht für eine Solarthermieanlage geeignet und es wird mit Glykol gemischt. Da das Glykol mit der Zeit abbaut, sollte die Flüssigkeit alle vier bis sieben Jahre ausgetauscht werden. Nur so kann eine Überhitzung oder ein Gefrieren der Flüssigkeit verhindert werden.

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Solar-Speicher

Hier wird die gesammelte Wärme gespeichert und kann somit selbst noch nach ein paar Tagen genutzt werden. Wer eine Solarthermieanlage rein für die Warmwasserzubereitung nutzen möchte, braucht hier tatsächlich nur einen Trinkwasserspeicher. Wer neben dem Warmwasser zusätzliche die Heizung unterstützen möchte, braucht entweder eine Puffer- oder Kombispeicher.

Die Voraussetzungen einer Solarthermieanlage

Die Anbringung einer Solarthermieanlage ist nicht an jedem Haus ohne Probleme möglich, daher gibt es so einiges zu beachten: 

  • Statik: Die Solarthermieanlage haben durchaus ein wenig Gewicht. Daher muss vorher abgeklärt werden, ob das Dach für dieses Gewicht geeignet ist. Eventuelle Schäden am Dach sollten auf jeden Fall vor Anbringung der Solarthermieanlage gerichtet werden
  • Ausrichtung des Daches: Das Dach sollte tagsüber genug Sonne abbekommen. Dafür muss es im Idealfall Richtung Süden geneigt sein und sollte nicht im Schatten von anderen Gebäuden stehen. Ist es nach Osten oder Westen ausgerichtet, kann die geringere Aufnahme der Solarwärme eventuell durch mehr Kollektoren ausgeglichen werden.
  • Dachneigung: Zusätzlich braucht das Haus eine gewisse Neigung. Tatsächlich bestimmt die Neigung, wie viel Wärme aufgenommen werden kann. Für eine reine Erwärmung des Trinkwassers ist eine Neigung von 30 bis 50 Grad durchaus ausreichend. Wer gerade im Winter die Heizung unterstützen möchte, sollte dagegen besser eine Dachneigung von 45 bis 70 Grad haben.
  • Stauraum: Zusätzlich braucht es im Keller oder unterm Dach genug Platz für den Wärmespeicher

Das spricht für und gegen die Anschaffung einer Solarthermieanlage

Vorteile

Einer der wohl bekanntesten Vorteile der Solarthermieanlage ist die Nutzung von nachhaltiger Energie. Das ist besonders klimaschonend und zugleich auch umweltbewusst. Doch viele übersehen, dass sich mit einer Solarthermieanlage durchaus die jährlichen Kosten für die Heizung um etwa 30 Prozent und die des Warmwassers um bis 65 Prozent senken lassen. Noch dazu bietet die eigene Anlage von zukünftigen Preiserhöhungen der herkömmlichen Energien.

Die Solarthermieanlage kann sowohl bei älteren Häusern angebracht werden als auch bei einem Neubau direkt mit eingeplant werden. Eine Kombination mit fossilen Brennstoffen ist sehr einfach umzusetzen und oft gar zu empfehlen. Wer neben der Wärmegewinnung auch den Strom Solar erzeugen möchte, kann die Solarthermieanlage auch ohne Probleme mit einer Photovoltaikanlage kombinieren.

Nachteile

Während viele Häuser eine Installation ermöglichen, sind die Solarthermieanlagen leider nicht für alle Gebäudearten und Dachflächen geeignet. Außerdem brauchen die Kollektoren sehr viel Platz und sehen nicht immer besonders schick aus. Neben dem Erscheinungsbild sind die hohen Kosten der Installation einer der Hauptgründe gegen eine Solarthermieanlage

Klartext: Das kostet eine Solarthermieanlage

Die Frage aller Fragen ist für viele der Preis für die Anschaffung der Solarthermieanlage. Diese ist in der Regel jedoch gar nicht so einfach zu beantworten. Die Hauptkosten sind immerhin von der Menge der benötigten Kollektoren und der Größe des Solarspeichers abhängig. Wer in eine solare Trinkwassererwärmung für einen Vierpersonenhaushalt investieren möchte, muss mit einem Preis von rund 4.400 Euro rechnen (dafür braucht es eine rund 6qm Kollektorfläche). Soll die Anlage jedoch stattdessen auch die Heizung unterstützen steigt der Preis schnell auf bis zu 10.000 Euro. Das liegt auch daran, dass die Kollektorfläche hier gut und gerne bis zu dreimal so groß sein muss. 

Die Betriebskosten einer Solarthermieanlage sind dagegen sehr gering. Hier gibt es nur Kosten für die Pumpe und die elektrische Steuerung. Welche sich auf etwa 20 bis 30 belaufen. Die Wartungskosten sind ebenfalls sehr gering. Es empfiehlt sich bei der Installation bereits einen Wartungsvertrag abzuschließen. Hierfür gibt es verschiedene Anbieter und der jährliche Beitrag beläuft sich auf rund 100 Euro. Bei der jährlichen Untersuchung wird die ganze Anlage auf ihre Funktionstüchtigkeit untersucht. Tatsächlich geben viele Hersteller sogar 20 bis 30 Garantie und daher sind eventuelle Reparaturkosten in den nächsten Jahren hinfällig.

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Wirtschaftlichkeit

Bereits bei einem Vierpersonenhaushalt können durch eine reine Trinkwassererwärmung durch Solarenergie im Jahr etwa 150 bis 250 Euro gespart werden. Eine Amortisierung wäre damit bereits nach 15 Jahren erreicht. Mit einer Heizungsunterstützung liegen die Ersparnisse etwas höher (400 Euro) und eine Amortisierung ist hiermit bereits nach etwa 20 Jahren erreicht.

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Fördermöglichkeiten für die Anschaffung

Die oben genannten Berechnung haben etwaige Förderung noch nicht mit eingerechnet. Seit 2020 gibt es einige neue Fördermöglichkeiten. Mit einer Förderung über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) kannst du Zuschüsse in Höhe von bis zu 30 Prozent der Anschaffungskosten erhalten. Dafür müssen neben dem Solar Keymark Gütesiegel einige Kriterien erfüllt werden:

  • Wassererwärmung: Kollektorfläche mindestens 3qm, Solarspeicher mind. 200 Liter
  • Warmwasser + Heizung: Kollektorfläche mindestens 9qm (Flachkollektoren) oder 7qm (Vakuumröhrenkollektoren), Pufferspeicher von 40 Liter pro qm (Flachkollektoren) und 50 Liter pro qm (Vakuumröhrenkollektoren)

Wenn du neu baust, kannst du ebenfalls die Förderung der BAFA in Anspruch nehmen, jedoch sind die Voraussetzungen hier allerdings noch etwas höher. Eine Mindestkollektorfläche von 20qm und einem Speicher von 40 Liter pro qm (Flachkollektoren) oder 50 Liter pro qm (Vakuumröhrenkollektoren). Förderfähig sind hier nur Gebäude mit drei oder mehr Wohneinheiten. 

Die KfW fördert ebenfalls die Anschaffung von Solarthermieanlagen. Sie bietet sehr günstige Kredite von bis zu 50.000 Euro für sogenanntes „energieeffizientes Sanieren“ (KfW-Programm 167).

Solarthermieanlagen und die Zukunft

Im Zuge der Klimaerwärmung wird es immer wichtiger werden auf nachhaltige Energieerzeuger umzusteigen. Außerdem werden viele fossile Brennstoffe immer knapper und werden irgendwann nicht mehr verfügbar sein. Daher werde die Preise der fossilen Brennstoffe in den nächsten Jahren vermutlich weiterhin ansteigen. Eine Investition in eine Solarthermieanlage lohnt sich daher also nicht nur aus ökologischen, sondern auch aus ökonomischen Gründen.

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Giuliano Fuchs
Dein Energiewende Guide

Erst mal ein bisschen was zu mir: Ich bin 37 Jahre alt, komme aus Hessen und lebe im Frankfurter Umland genauer gesagt im wunderschönen Taunus. Als einer der Experten Guides auf net4energy schreibe und veröffentliche ich Blogbeiträge rund um ein Thema, dass mir persönlich besonders am Herzen liegt - das Erzeugen von erneuerbaren Energien. Ich bin davon überzeugt das, die Nutzung von nachhaltigen Energiequellen, wie z.b. Photovoltaik und Solarthermie ein integraler Bestandteil der nationalen und vor allem persönlichen Energiewende ist. Um immer up to date zu bleiben und andere auch über net4energy hinaus zu unterstützen, bin ich aktiv in unterschiedlichen User Gruppen und Foren die sich z.b. mit neuen Technologien wie Stromspeichern und Solaranlagen im Allgemeinen beschäftigen.

Schau dir gerne alle meine Beiträge zum Energie erzeugen in unserem Magazin an.