Thermische Solaranlage: Welchen Anteil an meinem Energieverbrauch kann sie tragen?

Wie wirtschaftlich ist eine thermische Solaranlage?

Wer sich für Solarthermie entscheidet, muss zunächst mindestens einen mittleren vierstelligen Eurobetrag investieren. Die Kosten für die Wartung sind im Vergleich zu anderen Heizsystemen gering, da Solarthermie eine wartungsarme Technik ist.

Im Gegensatz zu Verbrennungstechnik fallen bei einer Solarthermieanlage keine Kosten für Primärenergie an. Denn: Sonnenenergie ist kostenlos.

Wie wirtschaftlich eine thermische Solaranlage also letztlich ist, hängt maßgeblich von dem Anteil an Wärmeenergie am Gesamtbedarf an Heizwärme ab, die Sie in Ihrem Haus benötigen.

Was sind die Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit?

Folgende Faktoren haben Einfluss auf den Anteil der Solarwärme am Gesamtenergiebedarf eines Gebäudes:

• Nutzung der Solaranlage: Wird eine thermische Solaranlage ausschließlich zur Warmwasseraufbereitung genutzt, ist ihr Anteil an der Gesamtwärmemenge per se deutlich geringer als bei der für die Heizungsunterstützung eingesetzten Solarthermie. Das liegt u.a. daran, dass für die Warmwassergewinnung um ein Vielfaches weniger Wärmeenergie benötigt wird als für das Heizen.
• Anlagengröße/Kollektorfläche: Grundsätzlich gilt, je größer die Kollektorfläche, desto mehr Wärmenergie kann eine thermische Solaranlage erzeugen. Allerdings muss hier berücksichtigt werden, dass zu groß dimensionierte Anlagen nicht wirtschaftlich arbeiten, da sie im Sommer einen zu großen Überschuss an Wärmeenergie produzieren. Für eine wirtschaftliche Nutzung von Solarthermie muss die Kollektorfläche professionell geplant werden.
• Anlagentyp: In der Praxis werden zwei Typen an Solarkollektoren verbaut: Röhrenkollektoren bzw. Vakuumröhrenkollektoren und Flachkollektoren. Röhrenkollektoren können auf geringerer Fläche mehr Wärme erzeugen und haben auch bei schwacher Sonneneinstrahlung höhere Wirkungsgrade.
• Neigung der Kollektorfläche: Mit der Neigung der Solarkollektoren lässt sich beeinflussen, zu welcher Jahreszeit die Anlage wie viel Wärme erzeugt. Um den optimalen Winkel zu ermitteln, spielt die gewünschte Wärmenutzung eine wichtige Rolle. Wird Solarthermie nur zur Warmwasserbereitung eingesetzt, reicht ein flacher Winkel zwischen 30 und 50 Grad aus. Muss die Solaranlage Wärme für die Heizungsunterstützung liefern, werden 40 bis 70 Grad Neigungswinkel empfohlen.
• Ausrichtung der Anlage: Idealerweise sollten die Solarkollektoren auf einem Dach mit Südausrichtung montiert werden. Dann können sie jeden Tag so viel Sonnenenergie wie möglich einfangen. Mit einer nach Osten oder Westen ausgerichteten Kollektorfläche ist der solare Ertrag geringer. Für eine wirtschaftliche Nutzung von Solarthermie sind nach Norden ausgerichtete Kollektoren nicht zu empfehlen.

Welche Rolle spielt der der Speicher einer thermischen Solaranlage?

Da sich Sonnenenergie nicht gezielt an- oder ausschalten lässt, produziert eine Solaranlage immer dann Wärme, wenn die Sonne scheint. Um diese Energie auch an Tagen ohne Sonnenschein oder bei bewölktem Himmel nutzen zu können, ist ein Wärmespeicher wichtig.

Die Größe des Speichers hängt von der Art ab, wie Sie die Solarthermie nutzen.

Für die Warmwassergewinnung richtet sich die Speichergröße nach den im Haushalt lebenden Personen. Das Volumen des Pufferspeichers sollte dann dem zwei- bis dreifachen Tagesbedarf an Warmwasser entsprechen. Bei einem Vier-Personen-Haushalt wäre das ein Wärmespeicher mit einem Fassungsvermögen von 240 bis 360 Litern.

Wird die Solaranlage auch zur Heizungsunterstützung genutzt, kommt ein Kombispeicher zum Einsatz. Dessen Größe hängt u.a. davon ab, wie viel Wärmeenergie für das Warmwasser benötigt wird, wie viel Leistung die Solaranlage erzeugen kann und in welchem Umfang diese Energiequelle für die Heizungsunterstützung eingesetzt werden soll. Dabei spielt u.a. auch der Heizbedarf des Gebäudes eine Rolle. Ebenso muss dabei die Qualität der Wärmedämmung berücksichtigt werden.

Ein Beispiel: In einem Energiesparhaus mit hoher Wärmedämmung und einer Flächenheizung wird der Wärmebedarf für das Heizen deutlich geringer sein als in einem sanierten Altbau. Entsprechend kleiner kann also auch der Wärmespeicher ausfallen.

Damit eine thermische Solaranlage wirtschaftlich betrieben wird und der Anteil der von ihr erzeugten Wärmeenergie optimal ausfällt, muss somit auch der Wärmespeicher perfekt dimensioniert werden.

Wie hoch fällt der solare Deckungsgrad bei der Warmwasserbereitung aus?

Solarthermie hat vor allem bei der Warmwasserbereitung Vorteile. Denn der Energiebedarf für warmes Wasser ist über das Jahr gerechnet relativ konstant. Während der warmen Jahreszeit von Mai bis September können Hausbesitzer nahezu 100 Prozent der für Warmwasser benötigten Wärmeenergie mit einer thermischen Solaranlage abdecken. Im Jahresdurchschnitt lassen sich mit Solarthermie rund 60 Prozent der für die Warmwasserbereitung benötigten Energie erzeugen.

Aber: Für die Warmwasserbereitung benötigt ein Haushalt in der Regel nur knapp 10 Prozent seiner Wärmeenergie. Rund 90 Prozent davon werden fürs Heizen genutzt.

Wie viel Heizungswärme kann ich mit der Solarthermie erzeugen?

Wird eine thermische Solaranlage für Warmwasser und die Heizungsunterstützung eingesetzt, ist es schwer, konkrete Zahlen zu nennen. Denn letztlich gibt es zu viele Faktoren, die den Anteil der Solarenergie an der gesamten Wärmenergie mitbestimmen. Außerdem hängt dieser Anteil stark vom Wärmebedarf des Gebäudes und vom individuellen Wärmebedarf seiner Bewohner ab.

Als Richtwerte gelten:

• Unsanierter Altbau: Hier lassen sich zwischen 10 und 20 Prozent der gesamten Wärmenergie mit einer thermischen Solaranlage erzeugen.
• Sanierter Altbau oder Neubau: In diesen Gebäuden kann der Anteil an Solarenergie an der insgesamt benötigten Wärmeenergie auf 20 bis 30 Prozent gesteigert werden.
• Energiesparhaus: In diesen Gebäuden lässt sich bis zu 40 Prozent des Gesamtwärmebedarfs mit Solarthermie abdecken.
• Für Solarthermie optimierte Häuser („Sonnenhaus“): Hier können Sie mit Solarthermie allein einen Deckungsgrad von bis zu 50 Prozent erreichen.

Der solare Deckungsgrad einer thermischen Solaranlage erhöht sich immer mit dem Grad der Wärmedämmung des Gebäudes und mit dem damit verbundenen niedrigeren Heizwärmebedarf.

Einsparpotenzial mit der thermischen Solaranlage

Wer eine Solarthermieanlage installiert, kann von sinkenden Heizkosten profitieren.

Zwei Beispiele:

1) Warmwasserbereitung in einem Vier-Personen-Haushalt

Dieser Haushalt benötigt im Durchschnitt rund 4.000 Kilowattstunden an Wärmenergie für die Warmwasserbereitung. Übernimmt Ihre Solarthermieanlage pro Jahr 50 Prozent davon, sparen Sie 2.000 Kilowattstunden. Bei einem Energiepreis von rund 6,7 Cent pro Kilowattstunde bei Gas, sparen Sie pro Jahr rund 134 Euro an Energiekosten. Auf eine Laufzeit von 20 Jahren für die Solarthermieanlage gerechnet, ergibt sich eine Einsparung von 2.680 Euro.

2) Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung in einem Vier-Personen-Haushalt

Der durchschnittliche Energiebedarf einer vierköpfigen Familie, die in einem Energiesparhaus mit 150 Quadratmetern Wohnfläche lebt, liegt bei rund 15.000 Kilowattstunden.

Ist Ihre thermische Solaranlage effizient und kann 40 Prozent des Energiebedarfs abdecken, erzeugt sie rund 6.000 Kilowattstunden Wärme. Bei einem Preis von 6,7 Cent pro Kilowattstunde Gas würden Sie rund 400 Euro pro Jahr einsparen. Auf einer Laufzeit von 20 Jahren gerechnet, entspräche das einer Einsparung von rund 8.000 Euro.

Tipp: Um die Effizienz der thermischen Solaranlage zu kontrollieren, sollten Sie immer einen Wärmemengenzähler installieren.

Fazit: Bauliche Voraussetzungen und Wärmebedarf entscheiden über Wirtschaftlichkeit

Wenn die baulichen Voraussetzungen gegeben sind, lässt sich eine Solarthermieanlage mit hohem solaren Deckungsgrad betreiben. Wollen Sie den Anteil an solarer Energie möglichst hochhalten, sollten Sie im Vorfeld genau prüfen, ob eine Solaranlage auf Ihrem Gebäude überhaupt wirtschaftlich genutzt werden kann.

Hier können wir Ihnen helfen! Nutzen Sie unseren Heizungsplaner und erhalten Sie eine kompetente Beratung rund um die Frage, ob eine thermische Solaranlage auch zu Ihrem Zuhause passt.