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Solarthermie: Fast immer kommt das ineffizientere System aufs Dach

dpa-tmn, t-online, rw

Aktualisiert am 25.09.2017Lesedauer: 6 Min.
Handwerker montieren eine Solaranlage
Beim Kauf der Solaranlage ist gute Beratung wichtig (Quelle: moodboard/Thinkstock by Getty-Images-bilder)
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Mit einer thermischen Solaranlage nutzt man die Sonnenenergie entweder nur zur Warmwasserbereitung oder zur Unterst√ľtzung der Geb√§udeheizung. Um bis zu 30 Prozent lassen sich die Heizkosten so reduzieren. Welche Systeme es am Markt gibt, warum fast immer die ineffizienteren Solarkollektoren aufs Dach kommen und f√ľr wen sich eine Solarthermie-Anlage besonders lohnt. Wie eine Solarthermie funktioniert, sehen Sie in unserer Fotoshow.

"Unter Solarthermie versteht man die Umwandlung der Sonnenenergie in nutzbare thermische Energie ‚Äď also in W√§rme", erkl√§rt der Bauherren-Schutzbund (BSB) in einem Ratgeber*, den die Verbraucherschutzorganisation gemeinsam mit dem Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau herausgegeben hat.


Foto-Show: So funktioniert Solarthermie

Solarthermie unterst√ľtzt Heizung und Warmwasserbereitung
Solarthermie: Flachkollektor
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Mehr staatliche F√∂rderung f√ľr Solarthermie-Anlagen seit 2015

Wenn alle Komponenten der Anlage einwandfrei zusammenwirken, k√∂nne man durch Solarthermie 60 bis 70 Prozent des j√§hrlichen Energiebedarfs f√ľr Warmwasser einsparen, so der BSB. Bei der Investition unterst√ľtzt der Staat mit unterschiedlichen F√∂rdermitteln. Das Bundesamt f√ľr Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) etwa hat zum 1. April 2015 die F√∂rders√§tze f√ľr Solarthermie angehoben. F√ľr kleine Anlagen mit einer Kollektorfl√§che zwischen drei und zehn Quadratmetern wird als Basisf√∂rderung ein Zuschuss von 500 Euro gew√§hrt, wenn die Anlage ausschlie√ülich der Warmwasserbereitung dient. F√ľr kleine Anlagen mit bis zu 14 Quadratmetern Kollektorfl√§che, die auch die Heizung unterst√ľtzen, liegt die Basisf√∂rderung bei 2000 Euro.

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Wird eine gr√∂√üere Kollektorfl√§che verbaut, liegen die Zusch√ľsse der Basisf√∂rderung bei 50 Euro pro Quadratmeter f√ľr Anlagen f√ľr die Warmwasserbereitung beziehungsweise bei 140 Euro pro Quadratmeter, wenn die Solarthermie-Anlage auch die Geb√§udeheizung unterst√ľtzt. Die Erweiterung einer bestehenden Anlage wird mit 50 Euro pro Quadratmeter bezuschusst. Zus√§tzliche BAFA-F√∂rdermittel winken, wenn man die Investition mit weiteren Ma√ünahmen zur Heizungsoptimierung kombiniert und beispielsweise den alten Heizkessel durch einen modernen Brennwert-Kessel ersetzt.

Auch die Kreditanstalt f√ľr Wiederaufbau (KfW) f√∂rdert die Installation einer Solarthermie-Anlage. Sie vergibt besonders zinsg√ľnstige Kredite, mit denen Kauf und Installation finanziert werden k√∂nnen. In den meisten F√§llen sind die F√∂rderungen nicht miteinander kombinierbar. "Bei einer Einzelma√ünahme, wenn nur der Einbau einer Solarthermieanlage geplant ist, muss man sich zwischen BAFA- und KfW-F√∂rderung entscheiden", so der BSB. Was sich im Einzelfall mehr lohnt, sollte man am besten mit einem Energieberater genau durchrechnen. Die unabh√§ngige Energieberatung vor Ort wird ebenfalls vom BAFA bezuschusst. Der Energieberater kann auch zu etwaigen weiteren F√∂rdermitteln beraten, die einige Bundesl√§nder und Kommunen anbieten.

Solarkollektor: flach oder Röhre?

Herzst√ľck einer thermischen Solaranlage ist der Solarkollektor. Um das Sonnenlicht einzufangen und seine Energie nutzbar zu machen, stehen dem Verbraucher Flach- und R√∂hrenkollektoren zur Auswahl. R√∂hrenkollektoren funktionieren nach dem Prinzip der Thermoskanne. "Basis sind Vakuumr√∂hren, in denen die W√§rme gespeichert wird", erkl√§rt Matthias Wagnitz, Referent f√ľr Energie- und W√§rmetechnik beim Zentralverband Sanit√§r Heizung Klima. Dies reduziert die W√§rmeverluste in R√∂hrenkollektoren im Vergleich zu einem Flachkollektor erheblich. "Diese Technik bew√§hrt sich vor allem bei niedrigen Au√üentemperaturen und in Zeiten, wo die Sonne weniger scheint." Au√üerdem wird f√ľr dieselbe Leistung weniger Dachfl√§che ben√∂tigt.

Dennoch haben die Flachkollektoren mit knapp 90 Prozent Marktanteil klar die Nase vorn. Das hat einen einfachen Grund: den g√ľnstigeren Preis. Die Verbraucher vergleichen, wie viele Kilowattstunden Solarenergie pro Quadratmeter Kollektorfl√§che m√∂glich sind, berichtet Thomas Posanski, Energieberater bei der Verbraucherzentrale Sachsen. "Sofern sich mit sechs Quadratmetern Flachkollektoren der gleiche Ertrag erzielen l√§sst wie mit f√ľnf Quadratmetern R√∂hrenkollektoren, bevorzugen sie die Flachkollektoren, weil das am Ende g√ľnstiger ist."

Wer eine gro√üe nach S√ľden gerichtete Dachfl√§che zur Verf√ľgung hat, ist mit Flachkollektoren meist sehr gut bedient. Bei komplizierten Dachgrundrissen mit Gauben oder Dachfenstern sowie auf denkmalgesch√ľtzten Geb√§uden k√∂nnen R√∂hrenkollektoren die bessere L√∂sung sein, weil sie weniger Platz beanspruchen, um die ben√∂tigte Leistung zu bringen.

Den Solarspeicher richtig dimensionieren

Vom Kollektor aus f√ľhrt eine Leitung die W√§rmetr√§gerfl√ľssigkeit zu einem sehr gut ged√§mmten Solarspeicher und erhitzt das darin enthaltene Wasser √ľber einen W√§rmetauscher. Der Solarspeicher gleicht das schwankende Energieangebot der Sonne aus und sorgt daf√ľr, dass beispielsweise auch nachts warmes Wasser zur Verf√ľgung steht. "√úblich sind Speicher ab 400 Liter Fassungsverm√∂gen, die Anschl√ľsse f√ľr mindestens zwei W√§rme√ľbertr√§ger beziehungsweise W√§rmetauscher besitzen", empfiehlt der BSB. "Dadurch ist die Erw√§rmung √ľber eine andere Heizquelle, zum Beispiel den Heizkessel, zu Zeiten m√∂glich, in denen die solarthermische Anlage nicht gen√ľgend W√§rme liefert."

Der Speicher sollte so dimensioniert sein, dass er etwa das Doppelte des t√§glichen Warmwasserbedarfs bevorraten kann. Im Schnitt liegt der Warmwasserverbrauch laut dem Bund der Energieverbraucher bei 50 Litern pro Person und Tag, man braucht in einem Vier-Personen-Haushalt also 400 Liter Speicherkapazit√§t. Ist der Solarspeicher zu klein, verbraucht man mehr warmes Wasser als √ľber die solarthermische Anlage bereitgestellt wird und die konventionelle Heizung muss einspringen. Dadurch verringern sich die Einspareffekte. Viel zu gro√ü sollte der Speicher aber auch nicht sein. √úberdimensionierte Trinkwasserspeicher sind eine der Hauptursachen f√ľr Legionellen im heimischen Trinkwasser.

Solarthermie zur Unterst√ľtzung der Heizung

Soll die Solarthermie-Anlage nicht warmes Wasser liefern, sondern zus√§tzlich auch die Geb√§udeheizung unterst√ľtzen, braucht man einen Kombispeicher. Oft ist dieser nach dem Tank-in-Tank-Prinzip konstruiert. In dem mit Heizwasser gef√ľllten Speicher ist dann ein kleinerer Trinkwasserspeicher eingebaut. Die Solarenergie erw√§rmt das Heizwasser, das wiederum die W√§rme an das Trinkwasser abgibt. Es gibt auch andere Konstruktionsformen wie beispielsweise das Durchlauf-Prinzip, bei dem das Trinkwasser durch korrosionsbest√§ndige Edelstahlleitungen im Speicherinneren flie√üt und dabei vom umgebenden Heizungswasser erw√§rmt wird.

Wie gro√ü der Kombispeicher sein muss, h√§ngt nun nicht mehr nur vom Warmwasserverbrauch, sondern auch vom Heizenergiebedarf des Haushalts ab. Bei der Berechnung f√ľr den Individualfall helfen Energieberater, die zum Beispiel die Verbraucherzentralen oder der Bauherren-Schutzbund vermitteln k√∂nnen. "Ganz grob gilt: Gegen√ľber der reinen Warmwassererw√§rmung sind solche Solaranlagen meist etwa doppelt so gro√ü und doppelt so teuer", informiert die VZ Energieberatung.

Ganz ersetzen kann die Solarthermie-Anlage die konventionelle Geb√§udeheizung √ľbrigens nicht. Bei richtiger Planung lassen sich im Sommer √ľber 90 Prozent der ben√∂tigten Energie aus der Solarthermie-Anlage ziehen, im Winter aber kaum mehr als 10 Prozent. "Ziel ist im Jahresmittel eine solare Deckung von mehr als 60 Prozent", so der BSB.

Eine Variante, die h√§ufig gew√§hlt wird, ist die Kombination einer Solarheizung mit einer effizienten √Ėl- oder Gas-Heizung mit Brennwertkessel. Solarthermie l√§sst sich aber auch mit einer W√§rmepumpen- oder Scheitholz-Zentralheizung sowie mit Fernw√§rme kombinieren. Wasserf√ľhrende Kamin- und Pellet√∂fen k√∂nnen zus√§tzlich in den Heizkreislauf integriert werden, um den niedrigen Ertrag der Solarthermie-Anlage w√§hrend der Wintermonate auszugleichen.

Eine Solarthermie-Anlage kann die Heizkosten um bis zu 30 Prozent reduzieren.
Eine Solarthermie-Anlage kann die Heizkosten um bis zu 30 Prozent reduzieren. (Quelle: IWO)
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Wie viel Dachfl√§che man f√ľr die Solarkollektoren braucht

Wie viel Dachfl√§che man f√ľr die Solarkollektoren braucht, h√§ngt von der Art und Gr√∂√üe der Solarthermie-Anlage, von den √∂rtlichen Rahmenbedingungen sowie vom eigenen Verbrauchsverhalten ab. Dient die Anlage nur der Warmwasserbereitung, empfiehlt der BSB als Faustregel, bei Flachkollektoren von etwa 1,5 Quadratmetern und bei R√∂hrenkollektoren von einem Quadratmeter ben√∂tigter Dachfl√§che pro im Haushalt lebender Person auszugehen.

Voraussetzung sei aber, dass die Kollektoren m√∂glichst nach S√ľden ausgerichtet sind. Akzeptabel seien Abweichungen bis zu 30 Grad. Hier m√ľssten Hausbesitzer dann mit Einbu√üen an Strahlungsenergie von maximal 10 Prozent rechnen. Weitaus wichtiger als die exakte S√ľdausrichtung sei der richtige Neigungswinkel der Kollektoren. Empfohlen wird eine Neigung zwischen 30 und 45 Grad. Je st√§rker man von diesen Idealbedingungen abweicht, desto gr√∂√üer muss die Kollektorfl√§che auf dem Dach sein, damit sie den erw√ľnschten Ertrag bringt.

Heizkostensenkung durch Solarthermie

"Eine Solarthermieanlage hat eine Funktionsdauer von bis zu 25 Jahren", so der BSB. Vor allem wenn die Sonnenenergie die Geb√§udeheizung unterst√ľtzt, ist die Energieeinsparung ganz erheblich. "Im gut ged√§mmten Einfamilienhaus k√∂nnen so bis zu 30 Prozent der Heizkostenrechnung gespart werden", so die VZ. Bei den deutlich g√ľnstigeren reinen Warmwasser-Anlagen sind es demnach rund 10 bis 15 Prozent.

Kosten und Rentabilität einer Solarthermie-Anlage

Demgegen√ľber stehen die Investitionskosten. Diese liegen laut der VZ Nordrhein-Westphalen f√ľr eine durchschnittliche auf einen einen Vier-Personen-Haushalt abgestimmte Solaranlage zur Warmwasserbereitung bei rund 5000 Euro und bei rund 9000 Euro f√ľr eine Anlage mit zus√§tzlicher Unterst√ľtzung der Heizung. Egal ob nur zur Warmwasserbereitung oder auch zur Heizungsunterst√ľtzung: Rentabel ist eine fachgerecht installierte Solarthermie-Anlage in den allermeisten F√§llen.

"Die Sonne liefert in allen Teilen Deutschlands genug Strahlungsenergie f√ľr den effizienten Betrieb einer Solarw√§rmeanlage", best√§tigt Christian Stolte von der Deutschen Energie-Agentur (dena). Wirtschaftlich besonders attraktiv ist eine thermische Solaranlage aber nat√ľrlich in Regionen mit besonders viel Sonnenschein. Auf sogenannten Einstrahlungskarten, wie sie zum Beispiel der Deutsche Wetterdienst anbietet, kann man sich √ľber die Sonneneinstrahlung in seiner Region informieren.

*Den vollständigen Ratgeber "Solarthermie im Überblick" können Sie als pdf-Datei kostenfrei auf den Webseiten des Bauherren-Schutzbundes hier herunterladen.

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Von Jennifer Buchholz

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