Zuletzt aktualisiert am: 18.08.2021

Solaranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung

Mit Solarthermie können Hausbesitzer nahezu den gesamten Wärmebedarf zum Heizen und für Warmwasser abdecken. Wir klären, was eine Solaranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung benötigt und zeigen die Vor- und Nachteile dieses Heizsystems auf.

Solarthermie bezieht ihre Wärmenergie über Solarkollektoren, die auf dem Dach oder an der Hauswand montiert werden. Dort erwärmen die Sonnenstrahlen die Solarflüssigkeit in den Kollektoren. Diese gibt ihre Wärmeenergie über einen Wärmetauscher an das Heizungswasser oder das Brauchwasser ab.

Hausbesitzer können eine Solaranlage demnach sowohl für das Erwärmen des Wassers zum Duschen oder Waschen als auch zum Heizen verwenden. In der kalten Jahreszeit, also während der Heizperiode, dient die Solaranlage in unseren Breiten der Heizungsunterstützung.

Denn die solare Energie reicht im Winter meist nicht aus, um genügend Wärme zum Heizen eines ganzen Hauses zu liefern. Deshalb wird Solarthermie in der Regel mit konventionellen Heizsystemen wie einer Gasheizung mit Brennwerttechnik kombiniert.

Die Solaranlage wird also als Heizungsunterstützung eingesetzt. Sie kann das Heizungswasser vorwärmen, sodass der Brennwertkessel nur noch wenig Energie benötigt, um die gewünschte Vorlauftemperatur zu erreichen.

Grundsätzlich gilt: Eine Solaranlage lässt sich umso besser zum Heizen verwenden, je geringer der Wärmebedarf des Gebäudes ist, z.B. in einem Energiesparhaus. Ebenso bietet es sich an, Solarthermie mit einer Flächenheizung und großen Wärmespeichern zu kombinieren.

Die Flächenheizung benötigt nur eine geringe Vorlauftemperatur. Die Wärmespeicher dienen hingegen dazu, an sehr sonnenreichen Tagen überschüssige Wärmeenergie zu speichern, um diese an bewölkten oder regnerischen Tagen abzugeben.

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Damit eine Solaranlage für Warmwasser und als Heizungsunterstützung effizient arbeitet, muss ihre Größe richtig dimensioniert werden. Die Größe bezieht sich auf die Kollektorfläche. Dabei sind folgende Faktoren wichtig:

  • Wohnfläche: Die Wohnfläche spielt zum Teil mit in die Planung der Kollektorfläche. Sie kann nur anteilig berücksichtigt werden. Denn würde allein die Wohnfläche die Kollektorfläche bestimmen, gäbe es in den Sommermonaten zu großen Wärmeüberschuss. In der Regel werden Solaranlagen so geplant, dass sie insgesamt rund 20 Prozent des Jahresbedarfs an Wärme für Warmwasser und Heizung abdecken.
  • Warmwasserbedarf: In die Berechnung muss einfließen, wie viele Personen im Haushalt leben und wie viel warmes Wasser sie täglich benötigen. Dabei wird meist eine Wassertemperatur von 45 °C angesetzt. Ein hoher Verbrauch beginnt bei 60 Litern Warmwasser pro Person und Tag. Niedrige Verbräuche liegen bei rund 45 Liter pro Tag pro Person.
  • Wärmedämmung: Je besser die Wärmedämmung, desto höher ist der Wärmeanteil, der bei gleicher Kollektorfläche mit der Solaranlage erzeugt wird.
  • Art der Kollektoren: Werden Vakuumröhrenkollektoren verbaut, ist bei gleicher Leistung eine geringere Kollektorfläche notwendig als mit Flachkollektoren.
  • Gewünschter Deckungsanteil an Solarenergie: Die Größe der Kollektorfläche wird dadurch bestimmt, wie viel Wärmeenergie die Anlage anteilig an der benötigten Wärmeenergie erzeugen soll.
  • Art und Größe der Wärmespeicher: Werden kleinere Wärmespeicher eingesetzt, kann die Kollektorfläche kleiner gewählt werden. Ansonsten bliebe vor allem im Sommer ein Großteil der Wärme ungenutzt.

Damit Ihre Solaranlage wirtschaftlich arbeiten, sollte die Kollektorfläche richtig berechnet werden. Darüber hinaus ist die Ausrichtung der Solarkollektoren entscheidend für einen effektiven solaren Ertrag.

  • Kollektorfläche bei Warmwasserbereitung: Wird die Solarthermie-Anlage nur für Warmwasser genutzt, wird mit ca. fünf bis sechs Quadratmetern Kollektorfläche und einem Pufferspeicher von ca. 400 Litern kalkuliert. Der Anteil der benötigten Wärmeenergie beträgt rund 30 Prozent des gesamten Wärmebedarfs Ihres Hauses. Sollen Wasch- oder Spülmaschine ebenfalls mit Warmwasser versorgt werden, steigt der Bedarf um rund 50 Liter pro Tag pro Gerät.
  • Kollektorfläche bei Heizungsunterstützung: Soll Ihre Solaranlage zum Heizen genutzt werden, beträgt die Kollektorfläche in der Regel mehr als zehn Quadratmeter, abhängig von der Art der verwendeten Kollektoren. Um die Wärme ausreichend zu speichern, ist ein Pufferspeicher mit ca. 800 bis 1.200 Litern Fassungsvermögen notwendig. In einem Energiesparhaus können auf diese Weise geschätzt bis zu 40 Prozent der benötigten Heizenergie erzeugt werden. Der solare Deckungsgrad ist bei einem Altbau niedriger und liegt bei dieser Dimensionierung bei rund zehn bis 20 Prozent.
  • Ausrichtung der Solaranlage: Um die Sonnenenergie optimal einzufangen, empfiehlt es sich, die Solarkollektoren in Südrichtung auf dem Dach bei einer Dachneigung von 45 bis 55 Grad zu installieren. Auf diese Weise kann die Anlage noch im Herbst und bereits im Frühjahr viel Wärmeenergie aus der Sonne aufnehmen. Ist die Dachneigung geringer, muss eine entsprechend größere Kollektorfläche gewählt werden. Wichtig ist außerdem, dass Bäume oder Satellitenempfänger keinen Schatten auf die Kollektoren werfen. Das kann deren Leistung stark beeinträchtigen.

Solarthermie kann viele Vorteile bieten, sie hat aber auch Nachteile. Wir zeigen Ihnen beide Seiten:

Vorteile Solarthermie

  • emissionsfreie und umweltfreundliche Form der Wärmegewinnung
  • Einsparung von Heizkosten
  • einfache Wartung
  • Möglichkeit, auch den Stromverbrauch zu senken
  • hohe staatliche Förderung möglich

Nachteile Solarthermie

  • Wärmeenergie zur Heizungsunterstützung bleibt im Sommer ungenutzt
  • Sonneneinstrahlung im Winter reicht meist nicht für ausreichende Wärmegewinnung, Anlage nur in Kombination mit Gas-Brennwert oder anderem Heizsystem sinnvoll
  • nicht für kleine Haushalte geeignet
  • höherer Installationsaufwand
  • nicht für jede Dachfläche geeignet

Die Kosten einer Solarthermieanlage hängen vor allem von der Art der gewählten Kollektoren und der Kollektorfläche ab. Vakuumröhrenkollektoren benötigen zwar weniger Fläche, sind dafür aber teurer pro Quadratmeter. Welche Kollektoren Sie letztlich einsetzen, hängt u.a. von den baulichen Gegebenheiten ab.

Als Faustregel gilt ein Wert von drei bis vier Quadratmetern Kollektorfläche mit Flachkollektoren pro Person im Haushalt. Bei Vakuumröhrenkollektoren reichen bei gleicher Leistung drei Quadratmeter Kollektorfläche pro Person.

Wird die Solaranlage für die Heizungsunterstützung genutzt, fallen bei einer Kollektorfläche von zehn bis zwölf Quadratmetern und einem ca. 800 Liter fassenden Pufferspeicher Anschaffungskosten von rund 10.000 Euro an.

Eine Solaranlage für Warmwasser benötigt ca. drei bis sechs Quadratmeter Kollektorfläche und einen Solarspeicher mit ca. 400 Liter Fassungsvermögen. Die Kosten dafür liegen bei rund 6.000 Euro. Rund 2.000 Euro müssten Sie für die Montage und Inbetriebnahme der Anlage rechnen.

Über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) können Sie für die Solarthermieanlage als Einzelmaßnahme einen Zuschuss von 30 Prozent auf die Gesamtkosten erhalten. Darin enthalten sind Kosten für die Anlage sowie für die Montage und die dafür benötigten Bauteile.

Als Bestandteil einer Kombilösung, der sogenannten Hybridheizung, lohnt sich die Solaranlage zur Heizungsunterstützung besonders. Hier werden bis zu 45 Prozent der Gesamtkosten gefördert. Damit ist die Förderung für die Heizung besonders attraktiv.

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Je höher der solare Ertrag ist und je mehr mit der Solaranlage gewonnene Wärmeenergie Sie tatsächlich nutzen, desto lohnenswerter ist die Investition.

Damit sich eine Solaranlage lohnt, sollte sich die Anschaffung innerhalb der durchschnittlichen Lebensdauer der Solarthermieanlage von 20 bis 30 Jahren zumindest amortisiert haben.

Üblicherweise werden Solaranlagen für die Warmwasserbereitung so dimensioniert, dass sie mindestens die Hälfte der Wärmeenergie für Warmwasser erzeugen. In einem Vier-Personen-Haushalt werden durchschnittlich rund 4.000 Kilowattstunden Energie pro Jahr für Warmwasser benötigt.

Bei einem Gaspreis von rund 6,7 Cent pro Kilowattstunde wären das 268 Euro pro Jahr. Sparen Sie mit der Solaranlage 50 Prozent ein, wären das rund 134 Euro pro Jahr. Auf 20 Jahre gerechnet, würden Sie in diesem Fall 2.680 Euro einsparen. Ziehen Sie diese Summe vom Anschaffungspreis und der erhaltenen Förderung ab, wissen Sie, ob sich die Investition bezahlt macht.

Solaranlagen mit großem Beitrag zum Klimaschutz

In Bezug auf den CO2-Ausstoß sieht die Bilanz hervorragend aus, denn beim eben genannten Beispiel sparen Sie mehr als 400 Kilogramm CO2 pro Jahr. In 20 Jahren sind das acht Tonnen.

Ein Vier-Personen-Haushalt verbraucht rund 15.000 Kilowattstunden Wärmeenergie pro Jahr. Sparen Sie mit Ihrer Solaranlage durch die Heizungsunterstützung und die Warmwassergewinnung 30 Prozent davon ein, sind das 4.500 Kilowattstunden.

Bei einem Gaspreis von 6,7 Cent pro Kilowattstunde, würde die Einsparung pro Jahr rund 300 Euro betragen. Hochgerechnet auf 20 Jahre wäre das eine Einsparung von 6.000 Euro. In diesem Zeitraum würden Sie gleichzeitig rund 15 Tonnen CO2 einsparen.

Möchten auch Sie auf CO2-freie Energiegewinnung setzen? Dann sprechen Sie unsere Experten an. Sie helfen Ihnen dabei, Ihre Solaranlage für Warmwasser oder Heizungsunterstützung so zu planen, dass Sie einen optimalen solaren Ertrag haben. Außerdem helfen wir Ihnen dabei, die bestmögliche Förderung für Solarthermie zu bekommen.

Vielleicht ist es auch sinnvoll über eine Heizungssanierung nachzudenken und auf eine sehr hoch geförderte Gas-Hybridheizung mit Solar zu setzen.

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Profilfoto Autor Sebastian Sebastian ist Autor dieses Artikels und unser Experte auf den Gebieten Heizsysteme und Wärmewende. Wenn Sie Fragen zum Artikel oder Ihrem Heizungswechsel haben, schreiben Sie ihm: fragen@thermondo.de.