Energieverbrauch: Wann PV-Anlagen und Solarthermie sich lohnen

Mit Sonnenergie lassen sich Strom und Wärme erzeugen. Die Funktionsweisen und der Einsatz von Photovoltaik und Solarthermie unterscheiden sich jedoch.

Wer eine Photovoltaik-Anlage oder Solarthermie im eigenen Haus installieren möchte, sollte sich vorab über Wirkung und Leistungsfähigkeiten der Anlagen informieren. Welche Wahl ist besser?

"Das hängt von etlichen Faktoren ab, nicht zuletzt vom Zustand des Gebäudes", so Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes Solarwirtschaft. Er nennt ein Beispiel: Ein altes, energetisch nicht so gut aufgestelltes Haus habe etwa zehnmal mehr Bedarf an Heizungswärme als ein modernes Gebäude. Aber der Warmwasserbedarf ist für beide annähernd gleich.

Dazu kommt die Überlegung, wie man die erzeugte Energiemenge einsetzen will. "Solarthermie liefert natürlich insgesamt mehr Leistung (pro Quadratmeter) für Heizung und Warmwasser, aber PV-Anlagen betreiben auch den Kühlschrank und das E-Auto", erklärt Körnig. Insofern muss man häufig schauen, welche Technologie für welchen Haushalt besser passt.

So funktioniert die Solarthermie

"Sie unterstützt die Heizung und produziert in diesen Kreislauf eingebunden auch Warmwasser. Es ist die anspruchsvollere Technik", sagt Andreas Skrypietz, Experte der Deutschen Bundesstiftung Umwelt.

In den Kollektoren einer Solarwärmeanlage fließt ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, das durch die Sonneneinstrahlung erhitzt wird. Die Wärme aus dem Wasser gelangt über einen Wärmetauscher in einen Kombispeicher. Dieser dient als Zwischenlager für die Wärme. Die abgekühlte Flüssigkeit wird wieder zum Kollektor zurück gepumpt. Vom Kombispeicher aus geht die Wärme in das Heizungssystem oder das Warmwassersystem über.

Wo sich Solarthermie lohnt

Energieberater Johannes Spruth von der Verbraucherzentrale NRW hält die Anlage für "besonders sinnvoll, wenn ein größerer Warmwasserbedarf besteht". Das sei im Allgemeinen in Haushalten ab vier Personen der Fall. Dabei sei der Energiegewinn einer Solarthermieanlage auf gleicher Dachfläche höher als der einer Photovoltaik-Anlage.

Solarthermieanlage allein reicht nicht

Solaranlagen erzielen fast 80 Prozent ihres Jahresertrags zwischen März und Oktober. Also nicht im tiefen Herbst und Winter, wenn man aber auf Heizungswärme angewiesen ist. Daher braucht das System immer eine Zusatzheizung.

Das ist meist noch eine Öl- oder Gasheizung, aber auch eine Wärmepumpe oder ein Pelletofen kommen infrage. Alexander Steinfeldt von der gemeinnützigen Beratungsgesellschaft co2online empfiehlt als Ergänzung eine Pelletheizung. "Sie eignet sich für Ein- und Zweifamilienhäuser. Im Sommer können Sie die Pelletheizung teilweise komplett abstellen. Die Solarthermie-Anlage reicht dann, um den Warmwasserbedarf zu decken."

Wenn an ein paar Sommertagen die Sonne nicht scheint, muss man sich keine Sorgen machen, sagt Carsten Körnig. "Mit einem ausreichend großen Wärmespeicher lässt sich zum Beispiel die Sonnenwärme durchaus einige Tage speichern." Und: "Das Speichern von Wärme ist deutlich preiswerter als das Speichern von Strom."

Wann die Photovoltaik-Anlage Sinn macht

Ihre Solarmodule nehmen das Sonnenlicht auf. Über einen Wechselrichter wird der erzeugte solare Gleichstrom in Haushaltsstrom mit 230 Volt umgewandelt.

Mit selbst erzeugtem Solarstrom aus Photovoltaik-Anlagen lassen sich alle möglichen Elektrogeräte, aber auch E-Autos und E-Bikes versorgen. "Es laufen immer mehr Anwendungen über Strom, deshalb wird unser Strombedarf immer größer", sagt DBU-Experte Andreas Skrypietz. Daher ist Photovoltaik auch eine Heiz- und Warmwasserlösung in Systemen, die Strom benötigen. So lässt sich die Solarstromanlage mit einem Elektroheizstab im Kombi- beziehungsweise Warmwasserspeicher koppeln oder sie betreibt die Wärmepumpe.

Alexander Steinfeldt von co2online sagt: "In vielen Fällen empfehlen wir Photovoltaik, auch wenn sie etwas weniger effizient ist. Sie hat aber die Nase vorn, wenn man einen höheren Stromverbrauch hat."

Sonnenenergie allein reicht nicht aus

Auch eine Photovoltaik-Anlage kann nur einen gewissen Anteil der Stromversorgung übers Jahr gesehen übernehmen, denn auch sie produziert von Herbst bis Spätwinter wenig Energie. Und über den Sommer erzeugter Strom lässt sich mit den gängigen Speichern noch nicht so lange einlagern, so die Verbraucherzentrale NRW.

Aber: Man kann seinen Selbstverbrauch trotzdem mit der kurzzeitigen Speicherung erhöhen. Lässt sich laut der Verbraucherzentrale mit einer typischen PV-Anlage rund 30 Prozent des erzeugten Stroms selbst verbrauchen, sind es mit Batteriespeicher rund 70 Prozent.

Das kann sich finanziell lohnen. Denn: Bei neuen Photovoltaik-Anlagen bis 10 Kilowatt-Peak liegt die Vergütung für eine Kilowattstunde ins Netz gespeisten Stroms bei 8,2 Cent und bis zu 13 Cent für die vollständige Einspeisung des Ertrags (seit Juli 2022). Zum Vergleich: Die gültige Strompreisbremse als Obergrenze für Strom, den man kaufen muss, liegt bei 40 Cent pro Kilowattstunde.