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Eine Solarthermie-Anlage bringt wohlige Wärme in Ihr Haus.
Solarthermie

Solarthermie: Warmwasser und Heizungsunterstützung durch die Sonne

Eine Solarthermie-Anlage liefert Wärme, die zur umweltfreundlichen und langfristig kostengünstigen Warmwasserbereitung in Ihrem Haus genutzt werden kann. Auch die Heizung kann ganz oder teilweise damit gespeist werden. Wie Sie die Energie der Sonne in Ihrem Haus nutzen können, erfahren Sie hier.

Zum modernen Wohnen gehört heute eine komfortable Einrichtung ebenso wie eine umweltschonende und effiziente Heizung. Mit einer Solarthermie-Anlage holt man sich die Sonne direkt ins Bad und den Wohnraum.

Die Versorgung fast zum Nulltarif ist über Jahre gesichert. Noch dazu mit einem reinen Gewissen, da die Energie unmittelbar von der Sonne stammt.

Warmwasser mit der Sonne

Der einfachste Anlagetyp liefert warmes Wasser für Küche und Bad. Übers Jahr werden rund 70% des Bedarfs durch die Sonne, der Rest von der konventionellen Heizung gedeckt. Für einen Vier-Personen-Haushalt genügen vier bis sechs Quadratmeter Kollektorfläche (verglaste Flach- oder Vakuumröhrenkollektoren) in Verbindung mit einem 400 bis 500 Liter Warmwasserspeicher. Während ihrer Lebensdauer von mindestens 25 Jahren spart die Solaranlage rund 60.000 Kilowattstunden (kWh) Energie und 25 Tonnen CO2- Emissionen ein. Darüber hinaus verlängert sie die Lebensdauer der konventionellen Heizung, da diese im Sommer nicht mehr betrieben werden muss.

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Heizen mit der Kraft der Sonne

Anlagen für Warmwasser und Raumheizung versorgen im Frühjahr und Herbst das Haus mit Wärme und unterstützen im Winter die Heizung. Das spart Brennstoffkosten und Emissionen. Dabei wird die Solaranlage mit einer Heizung und einem Kombispeicher gekoppelt. Für einen durchschnittlichen Haushalt rechnet man pro Person 2,5 - 3 Quadratmeter Kollektorfläche und ein Wasserspeichervolumen von rund 150 bis 200 Liter. Bei vier Personen sind demnach 10 - 15 Quadratmeter Kollektorfläche und ein etwa 600 bis 800 Liter großer Warmwasserspeicher nötig. Während ihrer Lebensdauer von mindestens 25 Jahren erzeugt diese Solarthermie-Anlage rund 120.000 kWh bzw. 25 – 30% des Wärme- und Heizbedarfs und spart so 50 Tonnen CO2 ein. Im optimal isolierten Haus - etwa nach KfW - werden sogar bis zu 50% des Wärmebedarfs von der Sonne bestritten; mit entsprechend größeren Kollektorflächen und Speichervolumen ist eine fast ausschließliche Beheizung mit Solarenergie möglich. Baut man gerade im Altbau noch zusätzlich eine Wandheizung mit gleichzeitiger Innendämmung ein, dann ist das Einsparpotenzial noch höher. Denn einige Modelle ermöglichen es mit der rein durch die Solarthermie bereitgestellten Wärme zu heizen. So wird selbst an einem klirrend kalten Wintertag mit strahlend blauem Himmel, das warme Wasser direkt in die Wand geleitet. Völlig ausreichend, um eine wohlige Wärme zu erzeugen. Hier gibt es auch rein ökologische Varianten, die mit Lehmputz oder einer Verbindung aus Holzfaserdämmplatten, Schamotte und Kalkputz arbeiten.

Schwimmbad solar erwärmen

Ein Freibad ohne Heizung ist lediglich drei bis vier Wochen im Hochsommer angenehm warm. Eine Schwimmbadheizung mit Öl, Gas oder Strom ist jedoch nicht besonders ökologisch oder nachhaltig und teuer noch dazu. Der Einsatz von Solarthermie für die Erwärmung des Schwimmbads ist der kostengünstigste und effektivste Weg, einen Swimmingpool in den Sommermonaten möglichst lange und komfortabel zu nutzen. Bei solar erwärmten Freibädern erhöht sich die Wassertemperatur durchschnittlich um vier bis sieben Grad gegenüber ungeheizten Schwimmbecken. Die nötige Kollektorfläche entspricht etwa der Beckenoberfläche. Solaranlagen, die neben der Warmwassererwärmung auch die Raumheizung unterstützen, eignen sich hervorragend zur sommerlichen Beheizung des Swimmingpools.


Solarthermie: schnell und einfach Sonnenwärme vom Dach.

Eine Solarthermie-Anlage bringt die Energie der Sonne ins Haus.

Die Höhe der Kosten einer Solarthermie-Anlage setzen sich aus Solar-Kollektoren, Speicher, Regelung, Verbindungsleitungen sowie Montage und Kleinmaterial zusammen. Zudem sollte bei der Kalkulation berücksichtigt werden, dass steuerliche Erleichterungen und Förderprogramme für den Bau von Solarthermie-Anlagen gewährt werden.

Beiträge zur Förderung der Solar-Energie

Es gibt verschiedene Programme der KfW, untergliedert in Einzel- oder Komplettmaßnahmen, Neu- oder Altbau. Auch das BAFA, Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle, leisten Zuschüsse. Angaben hierzu finden sich auf den Webseiten unter www.kfw.de und der www.bafa.de oder der Gemeinde am Wohnort. Energieversorger (z.B. Gas) lancieren ebenfalls immer wieder Förderaktionen für neue, mit Solarenergie kombinierte Anlagen.

Steuersparen durch die Installation

Bei Sanierungen können zum Beispiel auch die Handwerkerkosten abgesetzt werden. Der Satz liegt bei 20 Prozent, seit dem Konjunkturprogramm der Bundesregierung, und maximal 1.200 Euro (vorher 600 Euro).

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Beispiel 1: Solarthermie zur Warmwasseraufbereitung

ca. 5 m2 Kollektorfläche (abh. von Kollektorart), 300 - 400 Liter Warmwasserspeicher

Kosten

  • Solaranlage 3.000 - 6.000 Euro
  • Zusätzliche Montagekosten, je nach baulicher Ausgangslage ca. 1.000 bis 2.000 Euro (ca. -20 % bei Neubau)
  • Abzüglich Förderbeiträge, z.B. BAFA - bei weiterer Investition in regenerative Energien - 600 Euro
  • Abzüglich Steuererleichterung durch Absetzen der Handwerkerkosten

Berechnung Einsparungen*

Sonnenenergie 2.700 kWh/ Jahr: kostenlos entspricht ca. 320 l Öl: 280 €
oder ca. 320 m3 Gas: 115 €
oder ca. 640 kg Pellets: 155 €
oder ca. 2’700 kWh Strom: 675 €
Ersparnis im Betrieb: 155 bis 675 €
Ersparnis für die Umwelt: über 1 Tonne CO2/Jahr

Beispiel 2: Solaranlage für Warmwasser und Heizung

10 - 12,5 m2 Kollektorfläche (abh. von Kollektorart), 700 - 1.000 Liter solarer Warmwasserspeicher

Jährliche Ersparnisse im Einfamilienhaus


Kosten

  • Solaranlage 7.000 bis 8.000 €
  • Zusätzliche Montagekosten, je nach baulicher Ausgangslage 2.000 bis 3.000 Euro
  • Abzüglich Förderbeiträge, z.B. BAFA, 120 Euro pro m², also 1.800 Euro (bis zur Größe von 40 m²; ab 2012: 90 Euro)
  • Abzüglich Steuererleichterung, z. B. Handwerkerkosten bis 1.200 Euro

 

Berechnung Einsparungen*

Sonnenenergie 4.500 kWh/Jahr kostenlos
entspricht ca. 530 l Öl 477 €
oder ca. 530 m3 Gas 190 €
oder ca. 1‘060 kg Pellets 250 €
oder ca. 4‘500kWh Strom 950 €
Ersparnis im Betrieb: 250 - 950 € im Jahr
Ersparnis für die Umwelt: 2 Tonnen CO2/Jahr

*Annahmen: Ölpreis 90 € /Liter, Gaspreis 0,035 € /KWh (KWh x 10 ungefähr gleich m³), Pelletspreis 242 € /to, Strompreis 0,25 /kWh (Stand März 2011). Nutzungsgrad 85% bei Öl, Gas und Pellets. Solarertrag 400 kWh/m2a bei Warmwasseranlage, 300 kWh/m2a bei Heizungsunterstützung.


Solarthermie für Neubaubau oder bei Sanierung immer miteinplanen.

Solarthermie-Anlagen werden am besten schon beim Hausbau integriert oder sind Teil der Sanierung.

Deutschland: Von der Sonne verwöhnt

Die Sonne liefert in Deutschland unendlich viel Energie, mehr Energie, als wir in der gleichen Zeit verbrauchen. Eine gute Voraussetzung, um eine Solaranlage wirtschaftlich zu betreiben. Die durchschnittliche Sonneneinstrahlung liegt zwischen etwa 900 Kilowattstunden (kWh) bis 1.200 kWh pro Quadratmeter und Jahr. Im Norden weniger, im Süden mehr.

Naturgemäß erreicht uns die meiste Sonneneinstrahlung zwischen März und Oktober. Wird diese eingefangen, erwärmt sie während mindestens acht Monaten das Brauchwasser. In der restlichen Zeit oder bei ungenügender Einstrahlung wird z.B. mit der konventionellen Heizung zugeheizt. Im Jahresdurchschnitt können so rund 70% des gesamten Warmwasserbedarfes eines Haushaltes gedeckt werden.

Sehr viele Dächer sind geeignet

Der höchste Ertrag einer Solaranlage ergibt sich bei Südausrichtung. Bei anderer Ausrichtung wird der Ertrag leicht gemindert. Der optimale Neigungswinkel liegt zwischen 40° (Trinkwassererwärmung) und 60° (Heizungsunterstützung). Für eine effiziente Nutzung der Solarwärme bedarf es jedoch nicht unbedingt eines nach Süden geneigten Daches. Die Grafik zeigt den Prozentsatz des optimalen Ertrags bei unterschiedlicher Ausrichtung der Kollektoren.

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Kombinationstalent

Solarwärme lässt sich problemlos mit anderen Energiequellen kombinieren, die in Zeiten mit weniger Sonneneinstrahlung zum Zuge kommen, zum Beispiel mit:

Unter www.energiesparen-im-haushalt.de und www.solaranlagen-portal.com finden Sie ausführliche Informationen für diese Kombinationen.

  • einer Holzfeuerung
  • einer Wärmepumpe
  • einer Gas- oder Ölheizung mit Brennwerttechnologie

Solar-Warmwasser für Wäsche und Geschirr

Wer seinen Geschirrspüler oder die Waschmaschine mit solarem Warmwasser versorgt, spart rund 40% Kosten und Energie. Voraussetzung ist, dass das Gerät für den Warmwasseranschluss zugelassen ist.

Sonne und KfW – ein Duo ergänzt sich

Der Beitrag der Sonne ist umso effektiver, je kleiner der Energiebedarf des Gebäudes ist. Dies kann durch den Bau oder die Sanierung nach dem KfW-Standard erreicht werden.

KfW: Der freiwillige Baustandard mit klar definierten Zielwerten für einen niedrigen Energieverbrauch und komfortables Wohnen. Der Einsatz von erneuerbaren Energien ist Vorraussetzung. Der Standard geht bis zum Passivhaus, dass von außen keinerlei Energie mehr benötigt.

Die Sonne als Wärme- und Stromlieferant

Wer eine Anlage für die Gewinnung von Wärme und Strom möchte, kann dies problemlos realisieren. Viele Dächer und Fassaden sind dafür geeignet. Es gibt Rahmensysteme, die sich für den optimalen Einbau beider Anlagetypen nebeneinander eignen.

Solarstrom und Wärmepumpen - Nachhaltigkeit pur

Die Kombination von Sonnenkollektoren plus Wärmepumpe ergibt eine rundum ökologische Wärmeerzeugung, sofern für den Antrieb Solarstrom oder gleichwertiger Ökostrom verwendet wird.

Solarstrom einkaufen

Mehr und mehr Energieanbieter haben auch Solarstrom im Angebot. Informationen erhalten Sie beispielsweise unter www.verivox.de, den Gas- und Stromversorger-Vergleichsportal.


Absorber

Das Herzstück eines Sonnenkollektors. Gute Absorber wandeln über 90% der Sonneneinstrahlung in Wärme um.

Integration von Kollektoren

Kollektoren lassen sich bei Neubauten oder Sanierungen gut ins Dach integrieren. Bei Flachdächern werden sie auf einem Ständer montiert. Eine direkte Integration in die Fassade ist ebenfalls möglich.

Kennzahlen von Solaranlagen

Der «Solare Deckungsgrad» gibt an, welchen Anteil des Jahresenergiebedarfs die Solaranlage abdeckt.

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Sonnenkollektor

Fängt die Sonnenwärme ein und gibt sie an einen Wärmeträger ab. Es gibt drei verschiedene Ausführungen: Flachkollektoren, Vakuum- Röhrenkollektoren und unverglaste Kollektoren.

Warmwasserspeicher oder Solarspeicher

Ein Behälter zur Speicherung von warmem Wasser. Bei der Frischwassererwärmung im Einfamilienhaus fasst dieser Behälter 400 bis 500 Liter. Faustregel: Pro Quadratmeter Kollektorfläche etwa 100 - 150 Liter Speicher. Die gespeicherte Wärme deckt den Bedarf von mindestens zwei Tagen.

Wirkungsgrad des Sonnenkollektors

Gibt an, welcher Anteil der auf den Kollektor treffenden Sonnenenergie in nutzbare Wärme umgesetzt wird. Hängt neben der Kollektoreffizienz auch von der Stärke der Sonneneinstrahlung, der Umgebungstemperatur und der Temperatur des Wärmeträgers ab.

Zusatzheizung/Nachheizung

Bringt das Warmwasser bei längeren Schlechtwetterperioden auf die gewünschte Temperatur. Dies kann der vorhandene Heizkessel sein oder ein Elektroheizeinsatz im Solarspeicher.


Die Solaranlage funktioniert nach einem einfachen Prinzip: Die eingestrahlte Sonnenwärme wird vom Kollektor in Wärme umgewandelt. Diese wird über ein Wärmeträgermedium (Wasser- Frostschutzgemisch) in gut gedämmten Rohrleitungen mit Hilfe einer Umwälzpumpe zum Wärmetauscher transportiert und auf das noch kalte Wasser des Speichers übertragen. Das über den Wärmetauscher abgekühlte Medium fließt erneut in den Kollektor zurück. Eine elektronische Steuerung vergleicht laufend die Temperatur im Kollektor mit der kältesten Temperatur ganz unten im Speicher und setzt die Pumpe in Betrieb, sobald es im Kollektor wärmer als im Speicher ist. Durch den Einbau einer Zusatzheizung steht auch bei geringer Sonneneinstrahlung genügend Warmwasser zur Verfügung.

Zur weiteren Grundausstattung der Anlage gehört je ein Thermometer in der Vor- und Rücklaufleitung, die am besten in der Nähe des Speichers montiert werden. Durch das Ausdehnungsgefäß werden Volumenänderungen der Flüssigkeit bei wechselnden Temperaturen ausgeglichen und somit der Betriebsdruck gleichmäßig gehalten. Die Schwerkraftbremse verhindert bei Stillstand der Anlage den Rückfluss der Wärme nach oben zum Kollektor und unterbindet somit ein Abkühlen des Warmwassers. Ein Überdruckventil sorgt dafür, dass bei überhöhtem Betriebsdruck Flüssigkeit verdampfen kann. Im Solarkreislauf ist ein Entlüftungsventil notwendig, um ein Entweichen der in den Leitungen befindlichen Luft zu garantieren. Bei einer heizungsunterstützenden Anlage wird meist ein Kombispeicher eingesetzt: Der Boiler fürs Trinkwasser ist in den Heizungsspeicher integriert.

Quelle: Swissolar

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