Unabhängig heizen mit Solarthermie

Ob eine Solarthermie für Sie der richtige Kollektor ist, hängt unter anderem vom Preis ab: Ein 4-Personen-Haushalt investiert ca. 9 000 Euro in Flachkollektoren bzw. 12 000 Euro für Röhrenkollektoren (Wassererwärmung, Heizunterstützung). Ob sich eine Solarthermie für Ihr Haus lohnt, hängt vor allem von der Ausrichtung und der Dachneigung ab. Auch die Größe der Kollektorfläche ist wichtig. Pro Person kalkuliert man 1,5 Quadratmeter Flachkollektor- oder einen Quadratmeter Vakuumröhren-Kollektorfläche und 80 Liter Speichervolumen. Im Durchschnitt umfasst er etwa 300 Liter. Komplettpakete zur solaren Wassererwärmung gibt es ab etwa 5 000 Euro inklusive Montage.

Mindestens das Doppelte plus Montage müssen Sie für eine Solaranlage ausgeben, die zusätzlich die Raumheizung versorgt. Diese Kombi-Anlagen benötigen Kollektorflächen von etwa 10 bis 14 (Flachkollektoren) bzw. 7 bis 11 Quadratmetern (Vakuumröhren). Auch der Speicher ist mit 600 bis 1000 Liter größer dimensioniert und enthält Heiz- statt Trinkwasser. Die Warmwassererzeugung wird quasi nebenbei erledigt, indem das Heizwasser einen innen liegenden Trinkwassertank erwärmt.
Praxistipp: Was ist aber überhaupt ein Kollektor? Der Solarkollektor ist das Herzstück Ihrer Sonnenheizung: Er sammelt die Sonnenwärme ein und macht sie erst für Ihre solarthermische Heizungsanlage nutzbar.

Eine Solarthermie ist im Prinzip ein sehr einfaches System. Sie besteht im Wesentlichen aus den Solarkollektoren, einem Speicher im Keller, der Solarregelung und einer Umwälzpumpe. Im Sommer kann sie daher völlig autark die Warmwasserversorgung des Hauses sicherstellen.

Zwischen den Solarkollektoren und dem Speicher zirkuliert ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel in einem gut gedämmten Rohrsystem. Im Kollektor nimmt die Solarflüssigkeit in den Kupferrohren die Sonnenwärme auf. Registriert ein Fühler im Kollektor eine höhere Temperatur als im Speicher, setzt die Umwälzpumpe den Solarkreislauf in Gang.

Handelt es sich um eine Anlage zur Warmwasserbereitung, befinden sich oben und unten im Solarspeicher zwei gewendelte Wärmetauscher. Am unteren überträgt die Solarflüssigkeit ihre Wärme an das Trinkwasser im Speicher und fließt abgekühlt wieder zurück. Das warme Wasser steigt im Speicher nach oben, wo sich die Entnahmestelle befindet. Reicht die Sonnenenergie nicht aus, um ausreichend hohe Temperaturen zu erzeugen, wird das Wasser über den oben im Speicher angebrachten Wärmetauscher durch den konventionellen Kessel nachgeheizt.

Anlagen, die auch die Heizung unterstützen, haben einen größeren Kombi-Speicher, meist eine Art Tank-in-Tank-System. Der äußere enthält Heizwasser, welches das Trinkwasser im inneren, kleineren Tank erwärmt. Das Heizwasser wird dem mittleren Teil des Speichers entnommen. Je geringer die Differenz zwischen Speicherwasser und Vorlauftemperatur des Heizsystems, desto seltener muss der Heizkessel anspringen.

Heute entscheidet sich jeder Zweite für diese sogenannten Kombi-Anlagen, auch wenn die mittlere Deckungsrate gängiger Solarthermie-Anlagen eher bescheiden ist. Zu etwa 20 bis 29 Prozent tragen sie zur Wärme- und Warmwassererzeugung eines Wohnhauses bei. In der Regel können Hausbesitzer ihren Warmwasserbedarf in den Sommermonaten ganz mit solarer Energie decken. Im Winter wird eine solche Anlage in der Regel durch einen (Gas-)Brennwertkessel unterstützt. Leider liefert die Sonne gerade dann die meiste Energie, wenn nicht geheizt wird – solare Raumheizung wirkt sich also eher in der Übergangszeit im Frühjahr und Herbst kostensenkend aus.

In welchem Umfang die Solaranlage an kühlen Tagen die Raumheizung unterstützen kann, hängt auch entscheidend vom baulichen Zustand des Hauses ab. Ein gut gedämmtes, dichtes Haus mit geringem Wärmebedarf und einem Wärmeverteilsystem, das sich mit niedrigen Heizungs-Vorlauftemperaturen begnügt (z. B. eine Fußbodenheizung), bringt die besten Voraussetzungen mit für einen hohen solaren Deckungsgrad.

Dass Solaranlagen ein Gewinn für die Umwelt und ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz sind, steht außer Frage. Dass sie sich wirtschaftlich rechnen, wird hingegen oft bezweifelt. Legt man das derzeitige, mittlere Preisniveau für Heizöl und Erdgas zugrunde und rechnet staatliche Förderungen sowie mögliche Handwerker-Rabatte herunter, könnte nach 20 bis 25 Jahren eine „schwarze Null“ unterm Strich stehen. Da Experten jedoch davon ausgehen, dass die Preise für fossile Brennstoffe in den kommenden Jahrzehnten deutlich steigen werden, kann man langfristig vermutlich sogar ein kleines Plus machen.

Damit sich eine Solaranlage möglichst früh rechnet, sollten Sie sich über die möglichen Förderungen informieren. Anlaufstelle sind hierfür das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) sowie die KfW-Bankengruppe. So erhalten Sie für eine Warmwasser Solarthermie eine Grundförderung von 500 Euro vom BAFA. Ab einer Fläche von 11 Quadratmetern gibt es 50 Euro/Quadratmeter Förderung. Für eine Solarheizung gibt es eine Grundförderung von 2.000 Euro und ab 15 Quadratmeter eine Förderung von 140 Euro/Quadratmeter. Es lohnt sich also in jedem Fall sich zu informieren, welche Bedingungen Sie für die Förderung erfüllen müssen und diese dann entsprechend zu beantragen. (Stand 2017)

Damit die Ersparnis durch Solarenergie in unseren Breiten möglichst hoch ist, sollten Kollektoren und Module im Idealfall nach Süden ausgerichtet werden. Förderlich ist zudem, sie in einem Winkel von 25 bis 50 Grad geneigt zu installieren – optimal ist eine Neigung von 30 bis 40 Grad. Soll zusätzlich auch das Heizsystem von der natürlichen Wärmequelle profitieren, ist ein steilerer Aufstellwinkel günstiger, damit die Kollektoren in den kühleren Jahreszeiten die Strahlen der tiefer stehenden Sonne besser einfangen können. Steht zu wenig Dachfläche zur Verfügung, können die Kollektoren auch an der Fassade, auf dem Carport oder einem Vordach montiert werden.

Bei solarthermischen Anlagen kann eine Abweichung von der Idealausrichtung in gewissem Rahmen durch eine vergrößerte Kollektorfläche wettgemacht werden, am ehesten in Westrichtung. Der Neigungswinkel sollte allerdings in den beschriebenen Grenzen liegen, da sonst die tägliche Einstrahldauer für eine effiziente Energienutzung nicht mehr ausreichen würde.

Da die Sonne jedoch nicht dauerhaft scheint, ist es nötig, ihre Wärme effizient zu speichern. Schichtenspeicher nutzen die physikalische Eigenschaft, dass warmes Wasser leichter ist als kaltes. So werden Wärmeverluste im Speicher reduziert. Der Speicher sollte 50 Liter pro Person und Tag fassen (mind. 300 Liter), um genug Warmwasser bevorraten zu können. Im Notfall springt ein Zuheizgerät (elektrischer Heizstab oder separater Brennwertkessel) an, um für ausreichend Wärme zu sorgen.

Mit Helmut Jäger, Geschäftsführer der Solvis GmbH & Co. KG und stellvertretender Vorsitzender des Bundesverbandes Solarwirtschaft

Warum würden Sie einem Bauherrn empfehlen, sich anstatt einer ­herkömmlichen Heizungsanlage, eine mit Solarkollektoren zu installieren?

Solarenergie ist die einzig kostenlose Energie und kann je nach Anlagentyp und Dämmstandard 10-50% der Wärme für Heizung und Warmwasser erzeugen.

Wo liegen die Qualitätsunterschiede bei Solarkollektoren? Wie lassen sich gute von schlechten Produkten unterscheiden?

Grundsätzlich sind alle Kollektoren gut, die in Deutschland zugelassen und förderfähig nach BAFA sind. Röhrenkollektoren bringen ca. 20% mehr Leistung, sind aber auch deutlich teurer.

Müssen Solarkollektoren, nachdem sie installiert sind, gereinigt und gewartet werden? Wer ist dafür zuständig?

Solarkollektoren sind grundsätzlich wartungsfrei, die Anlage insgesamt wird in Verbindung mit der jährlichen Kesselwartung geprüft.

Kollektoren benötigen in aller Regel noch eine zusätzliche Heizquelle für die kalten, kurzen Tage in Westeuropa. Aus welchen Bauteilen besteht Ihrer Meinung nach eine optimale und komfortable Heizungsanlage?

Aus langfristiger Kosten- und Umweltsicht ist ein Holzpelletkessel die beste Lösung und erhält daher auch die höchste Förderung. Daneben sind Brennwertkessel und Solewärmepumpen okay.

Hat die Form eines Daches Einfluss auf den Sonnenertrag?

Grundsätzlich sind alle Dächer und Wandflächen geeignet, die nach Osten, Westen oder natürlich Süden ausgerichtet sind. Für alle Flachdächer, Schrägdächer und Wände sind passende Montagesätze verfügbar.

Wer Heizenergie aus der Sonne bezieht, wird meist vom Bund, Land oder von einigen Kommunen bezuschusst. Diese ganzen Fördermaßnahmen sind kompliziert und für Otto Normalverbraucher nur schwer durchschaubar. Was raten Sie Hausbesitzern, die eine schnelle finanzielle Entscheidungssicherheit suchen?

Im Internet gibt es einige Förderberater (www.solar.de), und die Fachhand­werker sind auch informiert.

Wie lange halten Sonnenkollektoren?

Solarkollektoren arbeiten nach heutigen Erfahrungen 25-30 Jahre.

Zwei verschiedene Systeme haben sich etabliert:

• Der Flachkollektor ist das günstigere Einstiegsmodell, das sich zur unauffälligen Indach-Montage eignet.
• Das Thermoskannen-Prinzip des Vakuumröhrenkollektors hat einen deutlich besseren Wirkungsgrad – gerade bei diffusen Lichtverhältnissen.

Fotos: easy-pr, Junkers, Paradigma, Schüco, Vaillant, Weishaupt

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