Solarthermie Definition
Eine Solarthermieanlage ist eine thermische Anlage, die direkt Sonnenenergie nutzt, um Wärme zu erzeugen. Sie besteht aus einer Sammelfläche, die Sonnenstrahlen absorbiert, einem Wärmeträger und einem Speicher.
Der Wärmeträger transportiert die Wärme von der Sammelfläche zum Speicher, wo sie zwischengespeichert und dann für die Nutzung bereitgestellt werden kann. Solarthermieanlagen können zur Erhitzung von Wasser, Raumluft oder für Prozesse in der Industrie eingesetzt werden.
Was ist Solarthermie und wie funktioniert diese?
Solarthermie ist eine Technologie, die die Energie der Sonne nutzt, um Wasser oder Luft aufzuheizen. Dies geschieht durch die Verwendung von Solarkollektoren, die auf dem Dach oder im Garten installiert werden und das Sonnenlicht auffangen. Die Kollektoren bestehen aus einem absorbierenden Material, das das Sonnenlicht absorbiert und in Wärmeenergie umwandelt.
Die erhitzte Flüssigkeit oder Luft wird dann zu einem Wärmetauscher geleitet, wo sie die Wärme an das Wasser im Warmwasserspeicher oder an die Heizungsanlage abgibt. Solarthermie kann zur Bereitstellung von Warmwasser und zur Unterstützung der Raumheizung genutzt werden und ist eine umweltfreundliche und kostengünstige Möglichkeit, Energie zu erzeugen.
Was ist der Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik?
Der wichtigste Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie besteht darin, dass Photovoltaik die Sonnenenergie direkt in elektrischen Strom umwandelt, während Solarthermie die Sonnenenergie nutzt, um Wasser oder Luft aufzuheizen.
Photovoltaik-Systeme bestehen aus Photovoltaik-Zellen, die aus Halbleitern hergestellt werden und das Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln. Solarthermie-Systeme hingegen verwenden Solarkollektoren, die das Sonnenlicht absorbieren und in Wärmeenergie umwandeln.
Photovoltaik eignet sich besser für die Stromerzeugung, während Solarthermie besser geeignet ist, um Wärmeenergie zu erzeugen.
Solarthermie Rechner
Was kostet eine Solarthmermieanlage?
Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit 110 m2 Wohnfläche und vier Bewohnern bietet es sich an, eine Solarthermieanlage zu installieren, um die Heizkosten zu senken. Der Preis für Solarthermie hängt dabei vor allem davon ab, ob mit der Sonnenenergie nur für Warmwasser gesorgt oder auch die Heizung unterstützt werden soll. Im Schnitt kostet Solarthermie rund 5.000 Euro für Warmwasser und 10.000 Euro für Heizung und Warmwasser.
Die Kosten für die Solarkollektoren einer Solarthermieanlage sind im Vergleich zu Photovoltaikkollektoren weitgehend stabil geblieben. Für Flachkollektoren müssen etwa 300 Euro pro Quadratmeter (m2) Kollektorfläche einkalkuliert werden, für Vakuumröhrenkollektoren etwa 600 Euro pro Quadratmeter.
Zu den Kollektoren kommen noch Kosten für Speicher, Regelung, Pumpe, Solarthermieleitung und Montage. Um die richtige Größe der Kollektorfläche zu bestimmen, kann die folgende Faustregel angewendet werden: für Warmwasser 1,5 m² Flachkollektor oder 1 m² Vakuumröhrenkollektor pro Person.
Für Heizung und Warmwasser 3 m² Flachkollektor oder 2 m² Vakuumröhrenkollektor pro Person. Da die Kollektorfläche auch von der Größe und dem energetischen Zustand des Gebäudes abhängt, sollte die genaue Dimensionierung von einem Energieberater vorgenommen werden.
Bei einer Nachrüstung einer bestehenden Heizung (frei stehend, Spitzdach/Süd–Ausrichtung; Erdgas: 7,6 ct/kWh, steigend um 7 Prozent pro Jahr) für ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit 110 m² Wohnfläche und vier Bewohnern können die Heizkosten dank Solarthermie um einiges gesenkt werden.
Solarthermie Test und Vergleich
| Hersteller | Art des Solarthermie-Kollektors | Listenpreis inkl. Speicher und Regelung | Testergebnis |
|---|---|---|---|
| Viessmann | Flachkollektor | 10.500€ | 1,8 |
| Wagner Solar | Flachkollektor | 9.900€ | 1,8 |
| Elco | Vakuumröhren | 14.500€ | 1,9 |
| Paradigma | Vakuumröhren | 13.200€ | 1,9 |
| Sonnenkraft | Flachkollektor | 11.300€ | 2,0 |
| Buderus | Flachkollektor | 13.200€ | 2,1 |
| Schüco | Flachkollektor | 12.700€ | 2,1 |
| Sunset | Flachkollektor | 6.000€ | 2,2 |
| De Dietrich | Flachkollektor | 5.650€ | 2,6 |
| Consolar | Vakuumröhren | 15.600€ | 3,0 |
| Wolf Heiztechnik | Flachkollektor | 10.000€ | 2,2 |
| Brötje | Flachkollektor | 10.400€ | 2,5 |
| Solvis | Flachkollektor inkl. Gaskessel | 18.500€ | 1,8 |
Wirtschaftlichkeit von Solarthermie Anlagen
In den Achtzigern und Neunzigern wurden Solarthermie Anlagen oftmals nur für ökologisch interessierte Menschen genutzt, dies waren aber rechnerisch im geringsten Sinne darstellbar. Heute ist die Situation eine andere. Bei immer weiter steigenden Ölpreisen ist eine Solarthermie Anlage mit der daraus erzeugten Wärmeenergie von rund 0,10 €/kWh zumeist recht wirtschaftlich. Damit man das Geld, welches man investiert möglichst schnell wieder zurückbekommt, müssen viele Faktoren erfüllt sein.
Nutzen Sie dazu den Solarthermie Rechner. Neben der guten Sonneneinstrahlung sind hauptsächlich die Haltbarkeit der verbauten Komponenten dafür verantwortlich, ob sich eine Solarthermie Anlage rechnet oder nicht. Bei der Nutzung von Sonnen Wärme ist außerdem eine Südausrichtung, ein guter Schichten Speicher und einer hydraulisch vernünftig abgeglichenen Heizung unverzichtbar.
Als weitgehend wartungsfrei haben sich Flachkollektoren gegenüber den Vakuumkollektoren erwiesen. Im Bereich der Solarthermie Anlagen übernehme deutsche Hersteller eine Führungsrolle auf den Weltmärkten. Nutzen Sie dazu den Solarthermie Rechner.
Förderung von Solarthermie Anlagen
Förderung für Ihre energetische Sanierung
Die KFW fördert eine Solarthermie-Anlage, wenn Sie Ihr Haus umfassend energetisch sanieren und damit mindestens die Anforderungen an ein Effizienzhaus 85 oder Effizienzhaus Denkmal erfüllen.
Gut zu wissen: Für die Baubegleitung durch eine Energieeffizienz-Expertin oder -Experten erhalten Sie zusätzliche Fördermittel.
Antrag vor dem Start der Sanierung stellen: Um Fördermittel zu erhalten, stellen Sie Ihren Antrag, bevor Sie Aufträge an Bauunternehmen und Handwerksbetriebe vergeben.
Wohngebäude – Kredit: bis zu 150.000 Euro Kredit je Wohneinheit für ein Effizienzhaus
Tilgungszuschuss: reduziert den zurückzuzahlenden Kreditbetrag und verkürzt die Laufzeit
Zusätzliche Förderung möglich, z. B. für Baubegleitung
Zugelassen sind alle Energieeffizienz-Expertinnen und -Experten, die in der Expertenliste des Bundes bei der Deutschen Energie-Agentur (dena) geführt sind.
Die Experten informieren Sie zudem über die Möglichkeiten des Contractings.
Hier geht es zum Antag.
Hybridkollektor: Kombination Strom und Wärme
Aus physikalischen Gründen können Solarzellen nur einen Teil des Sonnenlichts in elektrische Energie umgewandelt. An die Umgebung wird der Rest der Strahlungsenergie in Wärme abgegeben. Die Lösung liegt auf der Hand. Warum nicht eine Solarzelle mit einem Solarthermie Kollektor kombinieren. Solche Hybridkollektoren sind natürlich schon zu bekommen. Entweder werden die Solarzellen in die Kollektorscheibe integriert oder auf die Absorber geklebt.
Dies führt zwangsläufig zu einer Problematik. Währenddessen Solarthermie Kollektoren eine möglichst hohe Temperatur (meist 60 Grad und mehr) benötigen, bringen Photovoltaikzellen mehr Leistung, je kühler sie sind. Dies führt zu niedrigen Stromerträgen oder lauwarmen Wasser. Eine solche Kombination aus Solarthermie Kollektoren und Solarzellen wäre nur Niedertemperaturwärme denkbar, z.B. bei einer Schwimmbadheizung und Vorwärmung in großen Solarwärmeanlagen.
Ein Produzent von Solar-Luftkollektoren hat für diese Problematik eine ganz spezielle Lösung gefunden. Er verwendet keine Flüssigkeit, sondern Luft wird durch die Kollektoren geblasen. Auf diese Weise lassen sich die Solarzellen tatsächlich kühlen. Dementsprechend sind in der Praxis höhere Stromerträge gemessen worden. Eine wesentliche Bedingung muss auf jeden Fall erfüllt sein. Die Wärme muss bei Sonnenlicht abgeführt werden, weil die Solarzellen im Hybridkollektor viel zu heiß werden, was zu maßgeblichen Stromeinbußen führt.