Es gibt viele Möglichkeiten umweltfreundliche und kostengünstige Energie aus der Natur zu gewinnen, eine davon ist Solarthermie. Mithilfe einer Solarthermieanlage können Sie Sonnenenergie in Wärmeenergie umwandeln, die dann für die Erzeugung von Warmwasser oder zum heizen genutzt werden kann. Dabei können bis zu 65% der jährlichen Warmwasserkosten gespart werden. Durch attraktive staatliche Fördermöglichkeiten können Sie außerdem die Anschaffungskosten der Solarthermieanlage reduzieren.
Jetzt 30% sparen und Photovoltaik Angebote vergleichen!
✅ 100% kostenlos und unverbindlich
✅ Angebote vergleichen und sparen
✅ Geprüfte Fachfirmen aus Ihrer Region
Wir verbinden Sie kostenlos und umgehend mit bis zu 4 geprüften Fachfirmen aus Ihrer Region.
Was ist Solarthermie?
Der Begriff Solarthermie heißt Wärmegewinnung aus Sonnenstrahlung, entweder zum Erwärmen des Trinkwassers oder zum Heizen. Aus dem altgriechischen Wort “thermie” = Wärme und dem lateinischen “solaris”/”solar” = Sonne. Der Oberbegriff Solaranlage kann jedoch beide Erzeugungsarten beschreiben, sowohl Stromerzeugung (Photovoltaik) als auch Wärme, da beide Anlagenarten die Sonne als Energiequelle verwenden.
Der Unterschied von Photovoltaik zu Solarthermie ist, dass PV-Anlagen den kurzwelligen, ultravioletten Anteil der Sonnenstrahlen zur Stromerzeugung nutzen, während Solarthermieanlagen die langwelligen Infrarotstrahlen nutzen.
Wie funktioniert eine Solarthermieanlage?
In einer Solarthermieanlage fangen Kollektoren auf dem Dach das Sonnenlicht ein und wandeln es in Wärme um. Eine Wärmeträgerflüssigkeit, häufig Wasser mit Frostschutzmittel, zirkuliert durch Kupferrohre in den Kollektoren, nimmt die Wärme auf und transportiert sie zu einem Speichertank.
Ein Wärmetauscher im Tank überträgt die Wärme auf das Brauch- oder Heizwasser. In einem isolierten Warmwasserspeicher wird das erwärmte Wasser dann bis zum Verbrauch zwischengelagert.
Gesteuert wird das ganze durch die Regelungstechnik. Sie steuert die Pumpe, die die Flüssigkeit durch das System bewegt. Abhängig von Sonneneinstrahlung, Temperaturanforderungen und Energiebedarf kann die Anlage gesteuert und ein effizienter Betrieb gewährleistet werden.
Arten von Solarkollektoren
Für Solarthermieanlagen gibt es verschiedene Arten von Solarkollektoren. Die am häufigsten verwendeten sind Flachkollektoren, gefolgt von Röhrenkollektoren.
Flachkollektoren
Sie sind am weitesten verbreitet und bestehen aus einer absorberbeschichteten Metallplatte, die die Sonnenstrahlen einfängt und die Wärme an eine Wärmeträgerflüssigkeit (oft Wasser mit Frostschutzmittel) abgibt. Diese Flüssigkeit zirkuliert meist in Kupferröhren unter der Metallplatte. So kann die entstehende Wärme am besten eingefangen werden.
Vakuumröhrenkollektoren
Sie bestehen aus mehreren Glasröhren, die vakuumisoliert sind, um Wärmeverluste zu minimieren. In den Glasröhren befindet sich auch ein Metallplatte mit Absorberschicht, darüber verläuft ein Kupferrohr mit der Wärmeträgerflüssigkeit. Das Vakuum in der Räume sorgt für höhere Wirkungsgrade.
PVT-Module (Photovoltaik-Thermie-Module)
Eine weitere Variante von Solarkollektoren sind PVT-Module, die eine Kombination aus Photovoltaik und Solarthermie darstellen. Diese Module nutzen die Sonnenenergie sowohl zur Stromerzeugung als auch zur Wärmeerzeugung. Ähnlich wie bei Flachkollektoren und Röhrenkollektoren ist eine Absorberschicht vorhanden, die Sonnenlicht in Wärme umwandelt. Darüber sind Photovoltaik-Zellen integriert, die zusätzlich Strom erzeugen.
Diese kombinierte Nutzung ermöglicht eine effizientere Ausnutzung der Sonnenenergie und eine vielseitige Anwendung in verschiedenen Bereichen.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Welche Anwendungsgebiete gibt es für Solarthermie
Für Solarthermie gibt es verschiedene Anwendungsgebiete, wie Warmwasser und Heizungsunterstützung, aber auch das Beheizen eines Pools oder die Kombination mit einer Wärmepumpe sind möglich.
Warmwasser & Heizung mit Solarthermie
Solarthermieanlagen können entweder ausschließlich zur Warmwasserbereitung oder auch zur Unterstützung der Heizungsanlage konfiguriert werden. Hybride Heizsysteme ermöglichen eine direkte Kombination, wodurch die Betriebskosten der Heizung gesenkt werden können.
Solarthermie und Wärmepumpe
Eine Solarthermieanlage kann auch ideal mit einer Luftwärmepumpe oder einer Erdwärmepumpe kombiniert werden. Dabei wird das Wärmepotenzial der Solarthermie genutzt, um die Wärmepumpe zu unterstützen, was den Wirkungsgrad erhöht und die Nebenkosten für den Stromverbrauch senkt.
Poolheizung mit Solarthermie
Die Beheizung von Schwimmbecken oder Pools mittels Solarthermie ist eine effiziente Nutzung der Wärmeenergie. Selbst kleine Anlagen können das Wasser merkbar erwärmen, da Pools im Vergleich zur Warmwasserbereitung niedrigere Temperaturen erfordern. Durch die Nutzung der Sonnenenergie kann eine konstante Wärmeabgabe erfolgen, ohne dass ein spezieller Speicher erforderlich ist.
Zusätzlich profitieren Hotels besonders von der Nutzung von Solarthermie, da sie einen hohen Bedarf an Warmwasser haben, insbesondere während der Hochsaison im Sommer, wenn eben auch die meiste Wärmeenergie erzeugt werden kann.
Angebote für Wärmepumpen
✅ 100% kostenlos und unverbindlich
✅ Angebote vergleichen und sparen
✅ Geprüfte Fachfirmen aus Ihrer Region
Vor- und Nachteile einer Solarthermieanlage
Vorteile einer Solarthermieanlage:
Umweltfreundlichkeit: Nutzung der Sonnenenergie reduziert den Verbrauch fossiler Brennstoffe und damit auch die CO₂-Emissionen.
Geringe Betriebskosten: Nebenkosten sind niedrig, da Sonnenenergie kostenlos ist. Ebenso langfristige Einsparungen bei den Energiekosten.
Unabhängigkeit: Verringerung der Abhängigkeit von Energieversorgern und Schutz vor steigenden Energiepreisen.
Effizienz: Hohe Effizienz bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Wärme. Ca. 60 bis 80 % Wirkungsgrad möglich.
Förderungen: Staatliche Förderprogramme und Zuschüsse für den Einsatz erneuerbarer Energien mindern die Anschaffungskosten.
Kombinierbarkeit: Gute Kombinationsmöglichkeiten mit anderen Heizsystemen möglich, wie etwa Gasthermen oder Wärmepumpen, und somit ganzjährig nutzbar.
Langlebigkeit: Solarthermieanlagen sind sehr robust und wartungsarm.
Nachteile einer Solarthermieanlage:
Anfangsinvestition: Hohe Anschaffungs- und Installationskosten können abschreckend wirken.
Wetterabhängigkeit: Die Effektivität der Anlage schwankt je nach Sonneneinstrahlung und kann in Wintermonaten oder an bewölkten Tagen sinken.
Platzbedarf: Der Einbau erfordert ausreichend Platz für Kollektoren und Speicher, was bei kleinen Dächern oder bei Dächern mit vielen Dachfenstern zum Problem werden kann.
Kosten einer Solarthermieanlage
Die Kosten für eine Solarthermieanlage auf einem Eigenheim für Warmwasser liegen zwischen 3.500 und 5.000 €. Wenn die Anlage zusätzliche die Heizung unterstützen soll, kann mit etwa 7.000 bis 12.000 € gerechnet werden.
Die genauen Kosten für Solarthermieanlagen sind abhängig von den Komponenten der Anlage, der Anzahl der Kollektoren und der Größe des Wärmespeichertanks. Aber auch der Aufwand bei der Installation macht einen Unterschied, denn die Kopplung mit einer Heizungsanlage ist aufwändiger als ein reines Warmwasser-System.
Kostenbeispiel – Einfamilienhaus mit Solarthermieanlage
Es gibt Komplettpakete für Solarthermieanlagen mit allen nötigen Komponenten bereits ab 3.500 €. In diesem Beispiel gehen wir den Kosten für ein normales Einfamilienhaus mit 4-Personen auf den Grund. Die Warmwasserkosten bei 4 Personen betragen rund 500 € im Jahr.
Die Anlage schafft etwa den kompletten Wärmebedarf des Warmwassers von Frühling bis Herbst zu decken, im Winter sinkt der Ertrag natürlich deutlich durch die fehlende Sonnenstrahlung. So ist über das ganze Jahr trotzdem eine Senkung der Energiekosten für Warmwasser von ca. 50 bis 60% möglich. Bei einem 4-Personen-Haushalt würden die Warmwasserkosten auf 200 – 250 € sinken.
Nach 12 bis 14 Jahren hätte sich der Einbau der Solarthermieanlage also gelohnt. Solarthermieanlagen können aber ohne Probleme eine Lebensdauer von bis zu 30 Jahren erreichen, dabei mindert sich die Effizienz im Gegensatz zu Photovoltaikanlagen nicht.
Langfristig gesehen lohnt sich diese Investition auf jeden Fall. Außerdem gibt es Förderprogramme vom Staat, um die die Anschaffungskosten und damit auch die Armortisationszeit reduzieren.
Förderungen Solarthermieanlage
Der Staat bietet Förderungen für Solarthermieanlagen. Beim BAFA gibt es diese in From von Zuschüssen. Bei der KfW gibt es eine Förderung in Form eines zinsgünstigen Kredits mit Tilgungszuschuss.
BAFA-Förderung Solarthermie
Für den Einbau einer Solarthermieanlagen mit Kollektoren-Fläche bis 10 m² erhalten Sie vom BAFA (Bundesamt für Ausfuhr und Wirtschaftskontrolle) einmalig 500 €. Bei bis zu 40 m² Kollektoren-Fläche erhalten Sie 50 € pro m² Kollektoren-Fläche.
Alle Einzelheiten finden Sie hier.
KfW-Förderung Solarthermie
Ihnen steht eine Förderung der KfW zu, wenn Sie Ihr Haus energetisch sanieren lassen und dabei eine Solarthermieanlagen installieren. Einzige Voraussetzung ist dabei, dass Sie den Effizienzhaus-Standard 85 oder Denkmal erreichen. Das bedeutet, dass Ihr Haus nur 85 % der jährlichen Energiemenge benötigen darf wie das Referenzgebäude. Also 15 % weniger als ein vergleichbarer Neubau.
Dann qualifizieren Sie sich und Ihr Projekt für den Wohngebäudekredit 261.
Wichtigste Konditionen:
Fördersumme bis zu 150.000 € pro Projekt und Wohneinheit
Bei Laufzeit von 10 Jahren nur etwa 2 % Zinsen, 20 Jahre Laufzeit ca. 2,5 %
Möglicher Tilgungszuschuss von 5 bis 10 % (diese Summe muss nicht zurückgezahlt werden)
Zusätzliche Förderung für Baubegleitung möglich, somit höherer Tilgungszuschuss
Was sind die Voraussetzungen für eine Solarthermieanlage?
Ob der Einbau einer Solarthermie sinnvoll ist oder nicht, hängt von einigen Faktoren ab, die sie vor dem Kauf beachten sollten. Die wichtigsten haben wir Ihnen hier zusammengestellt:
Ausrichtung und Neigung
Idealerweise sollten die Kollektoren nach Süden ausgerichtet sein, um die bestmögliche Sonneneinstrahlung zu erreichen. Aber auch eine Süd-Ost- oder Süd-West-Ausrichtung bringt gute Erträge. Selbst bei einer Ost-West-Ausrichtung der Anlage sind immer noch etwa 75 % der Erträge möglich.
Für die Brauchwasser-Erwärmung ist ein Neigungswinkel von 20 bis 50 Grad optimal, während für die Heizungsunterstützung 40 bis 70 Grad besser sind.
Sollte der ideale Winkel auf ihrem Dach nicht möglich sein, kann auch mit einer Aufständerung oder Stützen nachgeholfen werden. Es muss nicht mal zwingend eine Dachfläche sein, Solarthermiekollektoren können Sie auch auf einem Carport oder einem Vorbau aufstellen.
Dachbeschaffenheit und Traglast prüfen
Das Dach muss stabil genug sein, um die Zusatzlast der Solarthermieanlage zu tragen. Zudem sollte es genügend freie Flächen bieten, die nicht durch Fenster, Gauben oder Schattenwurf (z.B. durch Bäume oder benachbarte Gebäude) beeinträchtigt sind.
Eigenen Energiebedarf abschätzen
Es sollte ein ausreichender Bedarf für Warmwasser und/oder Raumheizung bestehen. Solarthermieanlagen sind besonders wirtschaftlich, wenn ein hoher Warmwasserbedarf über das ganze Jahr hinweg besteht.
Einsatzzweck und technische Kompatibilität klären
Soll die Solarthermieanlage nur Brauchwasser erwärmen oder auch die Heizungsanlage unterstützen? Dann sollten Sie prüfen, welche Geräte kompatibel mit den vorhandenen Heizsystemen sind. Die vollständige Einbindung in Warmwasser- und Heizungssysteme bringt den größten Effekt.
Platz für die Anlage im Haus und dem Dach:
Es muss ausreichend Platz für den Speichertank vorhanden sein, um das erwärmte Wasser zwischenzuspeichern. Ein 500-Liter-Tank hat allerdings meist nur etwa 80 cm im Durchmesser, das passt wohl in so gut wie jeden Keller. Für den Wasserbedarf eines 4-Personen-Haushaltes reicht eine Kollektoren-Fläche von 8 – 10 m².
Wirtschaftlichkeit
Die Investitionskosten müssen im Verhältnis zu den erwarteten Einsparungen stehen. Deshalb sollten Sie vor der Planung die Kosten einmal durchrechnen und den Betrag der monatlichen Einsparungen ermitteln. Dabei können die Angaben des Herstellers zur Leistung der Anlage helfen.
Lohnt sich Solarthermie?
Oft hört man das Argument, Solarthermie lohnt sich nicht. Das liegt vor allem daran, dass in den kalten Monaten, die hier ja lange dauern, wenig Wärme produziert werden kann, während viel Heizwärme benötigt wird.
Das stimmt, im Winter produziert die Anlage wesentlich weniger Wärme. Jedoch kann dank der modernen Kollektoren auch in der dunklen Jahreszeit Energie produziert werden. Anschließend kommt der Frühling und ab diesem Zeitpunkt kann die Solarthermieanlage bis Herbst fast den kompletten Wärmbedarf für Warmwasser decken. So kann eine Einsparung von bis zu 65 % unter Optimalbedingungen erreicht werden.
In unserem Beispiel gehen wir aber nur von 55 % Einsparung aus, um die Werte realistischer zu gestalten.
Beispiel:
Anschaffungskosten Solarthermie Warmwasser: 4.200 €
Installationskosten: 2.500 €
Gesamtkosten: 6.700 €
Kosten Warmwasser (Strom): ca. 850 € pro Jahr
Einsparung: 55 % = 467,50 €
Amortisationszeit: 6.700 € : 467,50 € = 14,33 Jahre
Förderung:
Gesamtkosten 6.700 € – 10 % Tilgungszuschuss = 6.030 € – BAFA-Förderung (500 €)
Gesamtkosten = 5.630 €
Amortisationszeit: 5.630 € : 467,50 € = 12,04 Jahre
Mit allen staatlichen Förderungen durch BAFA und KfW kommen Sie auf eine Amortisationszeit von nur noch 12 Jahren für eine Solarthermieanlage.
Fazit – Rentabilität Solarthermieanlagen
Vor diesem Hintergrund und der Tatsache, dass die Lebensdauer einer solchen Anlage oft 30 Jahre beträgt, kann man sagen, dass sich die Anschaffung von Solarthermie langfristig auf jeden Fall lohnt. So können die Nebenkosten nachhaltig und dauerhaft gesenkt werden. Zudem schon die Anlage das Klima und verhindert unnötige CO₂-Ausstöße.
Solarthermieanlage mit Photovoltaik kombinieren
Solarthermie ist perfekt dafür geeignet, um mit einer Photovoltaikanlage kombiniert zu werden. Wenn sich ihr Dach für eine Solarthermieanlagen eignet, dann ist auch eine PV-Anlage möglich und sinnvoll.
Außerdem ist der Platzbedarf für die Solarthermie-Kollektoren mit nur rund 10 Quadratmetern recht gering. Diese Fläche ist ausreichend, um die meisten Mehr-Personen-Haushalte mit genügend Wärme für das Brauchwasser zu versorgen. So ist meist noch genügend Platz, um PV-Module zu installieren. So kann zusätzlich kostenloser Strom für den Eigenverbrauch erzeugt werden.
Mit diesem Strom können Sie dann beispielsweise die Pumpen und die Steuerungsanlage der Solarthermieanlage betreiben, aber auch eine Wärmepumpe kann mit Solarstrom unterstützt werden. So steigern Sie ihren Autarkiegrad und senken die Nebenkosten ihres Gebäudes.
Was ist besser Solarthermie oder Photovoltaik?
Kollektoren für Solarthermie haben mit bis zu 80 % einen deutlich besseren Wirkungsgrad als PV-Kollektoren, diese kommen nur auf einen Wirkungsgrad von 22 %. Daher ist die benötigte Fläche bei Solarthermie auch deutlich kleiner.
Der große Vorteil der PV-Anlage ist, dass der erzeugte Strom vielseitig nutzbar ist. Sie können damit Haushaltsgeräte, aber auch Heizungen betreiben. Zudem kann der Strom auch einfach übertragen oder gespeichert werden. Während die gespeicherte Wärme der Kollektoren nur für Warmwasser oder Heizung genutzt werden kann. Dafür muss außerdem ein Wärmespeicher bereitstehen.
Die Frage, welche Technologie besser ist, kann man nicht pauschal beantworten, da es ganz unterschiedliche Anforderungen und Einsatzgebiete sind. Im Idealfall können Sie beide Technologien nutzen und sowohl Strom als auch Wärme aus nachhaltigen Quellen erzeugen.
Jetzt 30% sparen und Photovoltaik Angebote vergleichen!
✅ 100% kostenlos und unverbindlich
✅ Angebote vergleichen und sparen
✅ Geprüfte Fachfirmen aus Ihrer Region
Wir verbinden Sie kostenlos und umgehend mit bis zu 4 geprüften Fachfirmen aus Ihrer Region.
Solarthermie mit anderen Heizsystemen kombinieren
Viele Heizsysteme wie Wärmepumpen oder Gasheizungen lassen sich hervorragend mit Solarthermie nachrüsten. So kann die Effizienz des Heizsystems gesteigert werden, zeitgleich werden fossile Rohstoffe eingespart.
Wir zeigen Ihnen, welche Möglichkeiten es für die Nachrüstung von Solarthermie gibt:
Kombination: Solarthermie und Gas- oder Ölheizung
Bivalente Speichersysteme:
Solche Systeme nutzen einen oder mehrere Speichertanks, die die Wärme aus den Solarthermie-Kollektoren und der konventionellen Heizungsanlage aufnehmen.
Bivalente Speicher haben zwei Wärmetauscher: einen für die Solarthermie und einen für die konventionelle Heizung (z. B. Gas-, Ölkessel oder Wärmepumpe).
Bei ausreichender Sonnenenergie liefert die Solarthermieanlage die Wärme zur Warmwassererwärmung und/oder zur Unterstützung der Raumheizung. Ist die Solarwärme nicht ausreichend, schaltet sich die konventionelle Heizung dazu.
Durchlauferhitzer:
Hierbei wird das Brauchwasser direkt beim Bedarf durch einen Wärmetauscher erwärmt, der mit dem Wärmespeicher verbunden ist.
Diese Lösung verhindert Legionellenbildung, da kein Warmwasser langfristig gespeichert wird.
Hybrid-Heizkessel:
Einige Heizkessel sind speziell dafür ausgelegt, um mit Solarthermie-Kollektoren kombiniert zu werden.
Diese Kessel haben integrierte Wärmetauscher für die direkte Einbindung von Solarthermie.
Solarthermieanlagen können ebenso in bestehende Zentralheizungssysteme integriert werden. Dabei übernimmt Regelungstechnik die optimale Ansteuerung von Solarthermie und konventioneller Heizung.
Fazit
Die Installation einer Solarthermieanlage ist eine sehr gute Investition, wenn die Voraussetzungen stimmen. Mit einem ausreichend großen Dach, mit einer günstigen Ausrichtung haben sie schon mal die wichtigsten Faktoren. Mit nur 10 m² ist eine Solarthermieanlage auch sehr platzsparend.
Die anfänglichen Kosten haben Sie in der Regel nach etwa 12 Jahren wieder drin und können somit langfristig Ihre Nebenkosten deutlich senken. Staatliche Förderprogramme gewähren zusätzlich Unterstützung. Und nicht zuletzt geht es dabei um den gesunden Erhalt unserer Umwelt und des Klimas. So können Sie einen wertvollen Beitrag leisten.