Solarthermie: Kosten, Nutzen und Förderung

Mit Solarthermie lässt sich Warmwasser und Heizenergie umweltfreundlich erzeugen. Das funktioniert auch in Kombination mit Photovoltaik, einer Wärmepumpe und herkömmlichen Heizungen. Das sollten Sie vor dem Kauf beachten.

• Kosten variieren je nach Nutzung und Art der Kollektoren

• Solarthermie kann mit allen Heizungsarten kombiniert werden

• Staatliche KfW-Förderung für Anschaffung und Installation möglich

Was ist Solarthermie?

Solarthermieanlagen nutzen Sonnenergie für Warmwasser im Haushalt und zum Heizen der Räume. Kollektoren, die auf dem und am Haus angebracht werden, absorbieren die Sonnenstrahlen und wandeln sie in Wärme um. Das ist umweltfreundlich und spart Energiekosten. Denn das System erzeugt keine CO₂-Emissionen und reduziert den Bedarf teurer, fossiler Brennstoffe wie Öl und Gas.

Wie funktioniert Solarthermie?

In den Solarkollektoren befinden sich dunkel beschichtete Absorberflächen unter speziellem Glas. Bei Sonneneinstrahlung wärmen sie sich auf. Diese Wärme wird mittels einer Trägerflüssigkeit (Wasser mit Frostschutzmittel) oder Luft über einen Rohrkreislauf mit Pumpe an einen Wärmetauscher abgegeben und in einem Speicher im Haus gesammelt. Je nach Speicherart kann man die Wärme entweder für das Trink- und Duschwasser oder auch für die Heizung nutzen.

Eine Solarsteuerung mit Temperatursensoren regelt automatisch den Betrieb der Kollektoren und des dazugehörigen Wärmespeichers, um die Energieausbeute zu optimieren. Am meisten rechnen sich Solarthermieanlagen auf unverschatteten Süddächern. Für die Trink­wasser­erwärmung ist eine Neigung von 30 bis 50 Grad ideal, zur Heizungs­unterstützung sind es 45 bis 70 Grad. Bei Ost- oder Westausrichtung braucht es mehr Kollektorenfläche, weil der Ertrag etwa ein Viertel geringer ist.

Solarthermie kann 30 bis 65 Prozent des jährlichen Energiebedarfs zur Warmwasseraufbereitung decken – je nach Anlagengröße, Kollektorenleistung, Himmelsausrichtung sowie Zahl der Personen und Räume im Haushalt. Zudem kann sie Wärme zum Heizen liefern: In weniger gut gedämmten Bestandsgebäuden sind es 10 bis 20 Prozent, bei Energieeffizienzhäusern 25 bis 40 Prozent. Es ist immer ein weiteres Heizsystem nötig, denn Sonnenenergie ist nicht immer ausreichend verfügbar.

Wie unterscheiden sich die Kollektoren?

Bei den Kollektoren für Solarthermie gibt es zwei gängige Bauarten am Markt:

Flachkollektoren

Sie fangen die Sonnenwärme über großflächige Absorberbleche auf und übertragen sie auf darunterliegende Rohre, die mit Solarflüssigkeit gefüllt sind. Eine Dämmschicht unter den Rohren sorgt dafür, dass kaum Hitze entweicht. Flächenkollektoren sind robust, langlebig und lassen sich einfach montieren.

Flachkollektoren können maximale Wirkungsgrade von 60 bis 85 Prozent erreichen und sind kostengünstiger. Allerdings benötigen sie größere Flächen und haben ein höheres Gewicht als Röhrenkollektoren.

Röhrenkollektoren

Sie haben eine obere Absorberschicht, in der leitende U-förmige Kupferrohre in gläsernen Vakuumröhren eingeschlossen sind. Mithilfe darunterliegender Parabolspiegel heizt sich die Solarflüssigkeit in den Rohren auf. Röhrenkollektoren sind mit Wirkungsgraden von bis zu 90 Prozent deutlich effizienter als Flachkollektoren und benötigen für die gleiche Leistung weniger Platz und Gewicht.

Röhrenkollektoren benötigen verhältnismäßig wenig Sonnenstrahlen, um effizient Wärme zu erzeugen. Deshalb ist auch eine Anbringung auf Dächern, die nicht nach Süden ausgerichtet sind, sowie an Hauswänden denkbar.

Was kostet eine Solarthermieanlage?

Anschaffungskosten

Bei Flachkollektoren liegen die Preise zwischen 250 bis 600 Euro pro Quadratmeter, bei den effizienteren Röhrenkollektoren müssen Sie mit 350 bis 800 Euro pro Quadratmeter rechnen.

Die Kosten für die Anschaffung einer Solarthermieanlage inklusive Komponenten wie Speicher, Pumpe, Leitungen und der Montage variieren je nach Größe, Art und Anbieter der Kollektoren sowie Installationsszenario und -betrieb. Bei einem Einfamilienhaus liegen sie bei 3000 bis 6000 Euro für die Warmwasseraufbereitung und 7000 bis 10.000 für die Heizungsunterstützung. Solarthermie sowohl für Warmwasser als auch Heizung kostet zwischen 7000 und 17.000 Euro.

Wartungs- und Betriebskosten

Während des Betriebs der Solarthermieanlage fallen Kosten für die Stromversorgung von Pumpe und Solarsteuerung sowie Wartungs- und Versicherungskosten an. Zusammen betragen die laufenden Kosten etwa 100 bis 200 Euro pro Jahr. Eine Wartung durch einen Fachbetrieb empfiehlt sich alle drei bis fünf Jahre. Das ermöglicht eine Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren. Viele Anbieter von Solarthermieanlagen geben eine ähnlich lange Garantie auf die Kollektoren.

Amortisation der Investition

Eine Solarwärmeanlage spart ab Inbetriebnahme fossile Energieträger ein, die durch den steigenden CO₂-Preis immer teurer werden. Es kann 15 bis 20 Jahre dauern, bis sich die Anschaffungskosten amortisieren. Dies gilt jedoch lediglich, wenn die Anlage vollständig selbst finanziert wird. Mithilfe einer Förderung lässt sich die Amortisierungszeit deutlich verkürzen.

Wo gibt es Förderung für Solarthermie?

Für den Austausch der alten Öl- oder Gasheizung gegen eine Solarthermieanlage gibt es staatliche Förderung. Privatpersonen können die Anträge vor Auftragsvergabe über die KfW-Bank stellen.

• 30 Prozent Grundförderung:

  Eigentümer von bestehenden Wohngebäuden können bis zu 30 Prozent der förderfähigen Kosten für Kauf, Installation und Anschluss an das Gebäude- oder Wärmenetz erstattet bekommen.

• 20 Prozent Klimageschwindigkeitsbonus:

  Beim Austausch einer alten, fossil betriebenen Heizungsanlage gegen eine Solarthermieanlage, beispielsweise in Kombination mit einer Wärmepumpe, können 20 Prozent der Kosten erstattet werden.

• 30 Prozent Einkommensbonus:

  Haushalte mit einem Bruttoeinkommen von unter 40.000 Euro im Jahr erhalten zusätzlich 30 Prozent der Kosten erstattet.

Zusätzlich zu den Zuschüssen bietet die KfW einen Ergänzungskredit bis zu 120.000 Euro an. Das Geld kann man zur Finanzierung eines Heizungstauschs nutzen – auch für Solarthermieanlagen.

Wie groß sollte die Anlage sein?

Die Größe der Kollektoren bestimmt die Menge der erzeugbaren Wärmeenergie. Zuerst sollten Sie entscheiden, ob Sie die Solarthermieanlage nur für die Warmwasseraufbereitung oder auch zur Unterstützung der Raumheizung nutzen wollen. Anschließend geht es um das verfügbare Budget: Günstigere Flachkollektoren benötigen wie schon erwähnt mehr Platz als teure Röhrenkollektoren.

Faustregeln zur Dimensionierung:

• Für die Warmwasseraufbereitung wird pro Person im Haushalt eine Fläche von etwa 1,5 Quadratmetern mit Flachkollektoren bzw. 1 Quadratmeter mit Röhrenkollektoren benötigt.

• Für die Heizungsunterstützung und Warmwasseraufbereitung benötigt man pro Person im Haushalt entweder 3 Quadratmeter Flachkollektoren oder 2 Quadratmeter Röhrenkollektoren.

• Für die solare Warmwasseraufbereitung für vier Personen braucht man einen rund 300 Liter großen Wasserspeicher.

• Ein Pufferspeicher für das solare Heizen enthält in einem Einfamilienhaus üblicherweise zwischen 750 und 1500 Liter.

Den eigenen Energiebedarf im Haushalt können Sie mithilfe der Jahresabrechnungen für Heizung und Wasserverbrauch berechnen. Die Planung sollten Sie zusammen mit Fachbetrieben machen.

Solarthermie oder Photovoltaik?

Solarthermie und Photovoltaik sind unterschiedliche Technologien, die beide die Sonnenenergie für zu Hause nutzen. Bei PV-Anlagen wandeln Solarzellen aus Siliziumkristallen die Sonnenstrahlen in elektrischen Strom um. Auch der technische Aufbau ist anders als bei einer Solarthermie-Anlage. Bei kleinen Dachflächen konkurrieren Photovoltaik- und Solarthermieanlagen oft um den Platz.

Für Photovoltaik spricht, dass Stromleitungen zu installieren weniger aufwendig ist als das Verlegen gedämmter Rohrleitungen für Solarthermie. Überschüssiger Solarstrom kann verkauft werden, und anders als Solarthermie-Anlagen können Photovoltaik-Anlagen im Sommer nicht überhitzen. Sie sind zudem leicht um weitere Module erweiterbar und lassen sich mit einer Wärmepumpe zum Heizen oder einer Wallbox zum Laden des E-Autos verbinden. Die Stromkostenersparnis durch Photovoltaik ist langfristig deutlich höher als die Heizkostenersparnis durch die Solarthermie.

Der Energieertrag pro Quadratmeter ist bei der Solarthermie hingegen größer. Im Vergleich zu Photovoltaik ist eine solche Anlage kostengünstiger und benötigt weniger Platz. Durch die Nutzung von Saisonspeichern kann die Effizienz von Solarthermieanlagen erheblich gesteigert werden, weil die erzeugte Wärme nicht verloren geht, sondern zu einem späteren Zeitpunkt verwendet wird.

Beide Systeme lassen sich kombinieren: Ein geeignetes Hausdach kann sowohl PV-Zellen als auch Solarkollektoren tragen. Es gibt auch Hybridkollektoren, die Strom und Wärme (Thermovoltaik oder Photothermie) gleichzeitig erzeugen. Sie sind aber noch nicht so effizient wie spezialisierte Module.

Wie Heizung mit Solarthermie kombinieren?

Im Winter können Solarthermieanlagen den Wärmebedarf nicht vollständig decken, weshalb sie nur unterstützend zu einer anderen Heizung eingesetzt werden können. Sie tragen dennoch erheblich zur Senkung der Heizkosten bei, indem sie in den dunklen Monaten 20 bis 30 Prozent ihrer Maximalleistung erbringen. Prinzipiell lässt sich jede Heizungsart mit Solarthermie kombinieren.