Heizen ohne fossile Brennstoffe: So nutzt man die Sonne

Die Preise für fossile Brennstoffe steigen 2022 ungebremst. Anfang des Jahres wurde die CO2-Steuer angehoben, kurz darauf führten die Unsicherheiten hinsichtlich der Versorgung mit russischem Gas zu einem weiteren Preissprung. Viele Verbraucher fürchten sich vor dem Winter. Denn trotz grüner Alternativen heizt der Großteil aller deutschen Haushalte noch immer mit Erdöl oder Erdgas. Wer in der kalten Jahreszeit keinen Preisschock erleben will, denkt über einen Umstieg nach – zum Beispiel auf Solarthermie. Wie man die Sonne zum Heizen nutzen kann und was es zu beachten gilt, steht hier.

So heizt man mit Sonnenenergie

Die Energiewende hat innerhalb der Bundesrepublik zumindest im Hinblick auf Strom schon vor Jahren begonnen. Richtig dimensionierte Photovoltaikanlagen sparen auf lange Sicht Geld und finden sich mittlerweile auf zahlreichen Dächern. Seit Jahren ist Deutschland weltweiter Spitzenreiter, was die Strompreise betrifft. Insofern ist Solarstrom zum Selbstverbrauch umso lohnenswerter. Doch nicht nur in Sachen Strom machen sich Photovoltaikanlagen einen Namen. Mit erneuerbaren Energien wie der damit gewonnen Energie lässt sich auch heizen.

Eine Sonnenheizung im Winter? Was zunächst nach einem Widerspruch klingt, lässt sich auf verschiedenste Weise realisieren. Denn im Winter sieht man die Sonne zwar seltener, aber dafür strahlt sie umso stärker. Laut ZOLAR gewinnt eine typische Photovoltaikanlage auf Einfamilienhäusern in der Wintersaison noch immer bis zu 3.620 Kilowattstunden Strom – in etwa den Jahresbedarf einer dreiköpfigen Familie. Laut Experten werden die Kosten für Strom und Gas in der kalten Jahreszeit weiter in die Höhe schießen. Deshalb lieber rechtzeitig über Möglichkeiten informieren wie:

1. die Kombination von Photovoltaikanlagen und Wärmepumpen
2. Solarthermieanlagen
3. Photovoltaikstrom für Nachtspeicherheizungen
4. Solarstrom für Direktheizungen wie die Infrarotheizung

1. Wärmepumpen mit Photovoltaikstrom

Wärmepumpen sind in Neubauten mittlerweile zur standardmäßigen Heiztechnik geworden. Besonders in gut gedämmten Gebäuden sind die Systeme in ihrer Effizienz uneingeholt. Richtig grün sind Wärmepumpen allerdings nur, wenn man sie mit erneuerbaren Energien kombiniert. Die Heizsysteme gewinnen mithilfe von Strom Wärme aus der Umgebungsluft. Aus einer Kilowattstunde Strom gewinnen Wärmepumpen sogar bis zu fünf Kilowattstunden Heizwärme. Der Jahresstromverbrauch von Modellen wie der Luft-Wasser-Wärmepumpe beläuft sich in einem Einfamilienhaus auf Werte zwischen 3.000 und 7.000 Kilowattstunden. Weil die Stromversorgung durch konventionelle Versorger teuer ist, sollte zumindest ein Teil des Bedarfs mit einer eigenen Photovoltaikanlage gedeckt werden. Laut der Berliner Hochschule für Technik und Wirtschaft lassen sich bis zu 65 Prozent des benötigten Stroms auf diese Weise bereitstellen. Dadurch steigt die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage, weil sich der Eigenverbrauch erhöht. Angesichts der kaum noch wirtschaftlichen Einspeisung ein großes Plus. Dazu noch ein Wärmepumpen-Spezialtarif, um winterliche Heizspitzen abzufangen – fertig!

2. Solarthermieanlagen

Solarthermieanlagen sind Verwandte der Photovoltaikanlage, aber etwas anders aufgebaut. Statt Solarzellen haben sie Sonnenkollektoren mit einer geschlossen zirkulierenden Solarflüssigkeit (Wasser, Frostschutzmittel). Die Sonne erwärmt letztere und Wärmetauscher geben die so erzeugte Wärme an einen Speicher ab. Dadurch kann die thermische Energie abgerufen werden, wann immer Bedarf besteht. In der Regel stellen Solarthermieanlagen nur einen Teil der Energie für die Heizung und Warmwasseraufbereitung bereit. In der kalten Jahreszeit verringert sich jedoch der Wirkungsgrad der Kollektoren. Aus diesem Grund dienen sie im Winter meist nur der Warmwasseraufbereitung und unterstützen bereits installierte Heizsysteme. Lediglich 20 bis 30 Prozent beträgt der Deckungsgrad.

3. Solarstrom für Nachtspeicherheizungen

Wie Wärmepumpen zeichnen sich auch Nachtspeicherheizungen durch hohen Stromverbrauch aus. Mehr als 20 Euro Heizkosten pro Quadratmeter kommen so auf Haushalte mit dieser Heiztechnik zu. Verbindet man das Heizsystem dagegen mit einer Photovoltaikanlage, reduzieren sich die Betriebskosten. Denn der große Vorteil von Nachtspeicherheizungen ist die Speicherfähigkeit im Hinblick auf Energie. So können die Systeme gespeicherten Solarstrom zu einem späteren Zeitpunkt in Form von Wärme abgeben.

4. Solarenergie für Direktheizungen

Zahlreiche Stromheizungen sind Direktheizungen. Können sie Energie allerdings nicht speichern, so muss im Moment der Wärmeabgabe die Sonne scheinen. Trotz dieses Nachteils nutzen immer mehr Haushalte die Möglichkeit, Solarenergie für Direktheizungen zu nutzen. Allen voran sind Infrarotheizungen mittlerweile beliebte Systeme, weil sich ihre Wärme angenehm anfühlt. Per Wärmewellen erwärmen sie nicht die Luft, sondern Objekte im Raum. Am häufigsten kommen die Systeme in Bädern zum Einsatz, weil man so nicht das gesamte Zimmer beheizen muss. Durch die direkte Wärme auf dem Körper fühlt man sich automatisch wohlig warm.

Fazit: Sonnenenergie für Wärmepumpen die beste Option

Obwohl es viele andere Möglichkeiten gibt, bleibt die Kombination aus Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen beim Heizen ohne fossile Brennstoffe in Sachen Effizienz ungeschlagen. Wichtig ist, dass das Heizsystem genau zum Haus passen muss. Außerdem lohnen kombinierte Fußboden- oder Wandflächenheizungen.

Quellen: Bilder: Depositphotos/Kassandra2, NinaMalyna, Andreus, Text: red