Solarthermie: Die Sonne heizt ein

Wärme aus der Sonne steht bei Hausbesitzern hoch im Kurs. Schon mehr als eine Million Solaranlagen liefern heißes Wasser zum Duschen und Heizen.


Bis 2020 Solaranlagen auf zehn Millionen deutschen Dächern?

Ausschließlich mit der Kraft der Sonne heizen kann man sein Eigenheim in der Regel zwar erst selten – eine thermische Solaranlage unterstützt die Heizung aber sehr wirksam und hilft kräftig, Heizkosten und CO2 zu sparen. Je nach Größe der Solaranlage erteilt der Staat für ihre Anschaffung attraktive Zuschüsse von teilweise mehr als 1.000 Euro.

In Deutschland gab es 2015 2,15 Millionen installierte Solarthermie-Anlagen – mit einer Kollektorfläche von etwa 19,2 Millionen Quadratmetern. Im Jahr 2020 wird es in Deutschland nach den Prognosen des Bundesverbands Solarwirtschaft kaum noch ein Einfamilienhaus ohne Sonnenkollektor geben: Bis dahin soll die Zahl der Solaranlagen auf rund zehn Millionen ansteigen.


Entscheidend für die Solaranlagengröße ist der Wärmebedarf

Für Solaranlagen geeignet sind fast alle frei stehenden Einfamilienhäuser. Das Dach sollte unbedingt unverschattet sein, muss ansonsten aber nicht dem Idealprofil mit reiner Südausrichtung und einer Neigung zwischen 40 und 60 Grad entsprechen. Abweichungen beeinträchtigen den Wirkungsgrad meist nur so geringfügig, dass sie durch eine etwas größere Kollektorfläche problemlos kompensiert werden können.

Der wichtigste Faktor für die Größe der Anlage ist stets der Wärmebedarf, der wiederum entscheidend von

  • der Größe des Hauses
  • der Zahl der Bewohner
  • der geplanten Nutzung

abhängt.

Soll nur das Trinkwasser mithilfe der Sonnenenergie erwärmt werden, reicht für einen Vierpersonenhaushalt in der Regel eine Kollektorfläche von vier bis sechs Quadratmetern und ein Solarspeicher mit einem Fassungsvermögen von 300 Litern aus. In diesem Speicher wird die Wärme über einen Wärmetauscher auf das Trinkwasser übertragen. Er sollte prinzipiell groß genug sein, um die Solarwärme über mehrere Tage speichern zu können. Damit lassen sich auch ein bis zwei trübe Tage überbrücken.

 


Mit Solarthermie ganzjährig Energie sparen

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Mit einer solchen Anlage lässt sich der Warmwasserbedarf von Mai bis August meist komplett decken, so dass die Heizung im Sommer ganz ausgestellt werden kann. Bei Investitionskosten zwischen 4.000 und 6.000 Euro liefert die Solaranlage bis zu 60 Prozent der über das ganze Jahr für warmes Wasser benötigten Energie. Wird bei der Modernisierung der Heizungsanlage ohnehin ein neuer Speicher benötigt, liegen die Zusatzkosten für die Solaranlage nur bei etwa 2.000 bis 3.000 Euro. Ein Vierpersonenhaushalt spart damit pro Jahr etwa 200 bis 300 Liter Öl (oder einen anderen Brennstoff) und verringert seine Heizkosten um 150 bis 200 Euro. Zusätzlich Stromkosten kann man sparen, wenn man auch die Waschmaschine und die Geschirrspülmaschine mit Warmwasser aus der Solaranlage versorgt.

Größere Anlagen zur Heizungsunterstützung

Größere Anlagen, die nicht nur warmes Wasser liefern, sondern – vor allem in der Übergangszeit – auch die Heizung unterstützen, benötigen eine entsprechend größere Kollektorfläche. Erforderlich ist außerdem ein größerer separater Pufferspeicher, in dem das Heizwasser erwärmt und bevorratet wird. Sinnvoll sind solche Kombianlagen für Heizung und Warmwasser vor allem in gut gedämmten Häusern und in Kombination mit Heizsystemen, die eine niedrige Vorlauftemperatur haben (wie etwa Brennwertkesselund Fußbodenheizungen).

Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus wird in der Regel eine Kollektorfläche von zwölf bis 18 Quadratmetern und ein Speicher mit 900 bis 1.000 Litern Volumen benötigt. Ein Solaranteil von etwa 20 bis 25 Prozent am gesamten Wärmebedarf ist mit einer solchen Anlage bei gut gedämmten Häusern erreichbar. Sie kosten zwischen 8.000 und 12.000 Euro.


Energieeinsparung hängt vom Zustand des Gebäudes ab

Wie viel Energie eingespart wird, hängt entscheidend vom Zustand des Gebäudes ab. Auch in einem schlecht gedämmten Altbau kann die Solarwärmeanlage zwar insgesamt viel Wärmeenergie beisteuern. Aufgrund des sehr hohen Energiebedarfs eines solchen Hauses fällt der Anteil der Solarwärme am Gesamtenergiebedarf aber relativ gering aus. Bei einem gut gedämmten Haus mit geringem Energiebedarf ist die absolute Einsparung dagegen niedriger. Die Solaranlage bewirkt jedoch, dass der Anteil an der gesamten Wärmeenergie prozentual deutlich höher ist. Wichtig ist in jedem Fall eine an den örtlichen Gegebenheiten und am konkreten Heizenergiebedarf ausgerichtete genaue individuelle Planung – nicht zuletzt unter dem Gesichtspunkt des Kosten-Nutzen-Verhältnisses.

Ein deutlich höherer solarer Ertrag als die genannten 20 Prozent ist nämlich technisch ohne Weiteres möglich, allerdings sind dafür erhebliche Investitionen erforderlich. Solarhäuser, die auch im Winter den größten Teil der benötigten Heizenergie über Solarwärme gewinnen, wurden bereits realisiert. Sie erreichen einen solaren Deckungsanteil von 75 Prozent und mehr, benötigen dafür aber auch eine Kollektorfläche ab 50 Quadratmetern aufwärts und einen riesigen Solarspeicher, dessen Fassungsvermögen in manchen Fällen 10.000 Liter oder sogar mehr betragen muss.


Know-How zu Solaranlagen: Flach- und Röhrenkollektoren im Detail

Absorber fängt Wärme ein

Das Herzstück einer Solaranlage ist der Kollektor. Er besteht aus einem schwarzen Absorber, der von der Sonne erwärmt wird und die Wärme dann auf eine Trägerflüssigkeit in Rohren überträgt. Eine Glasabdeckung schützt den Absorber. Für den Wirkungsgrad des Kollektors kommt es auf eine gute Wärmedämmung an.
 

Unterschiedlicher Wirkungsgrad

Bei Flachkollektoren befindet sich die Wärmedämmung in dem Gehäuse, das den Absorber umgibt. Bei Vakuumröhrenkollektoren ist der Absorberstreifen dagegen in einer luftleeren Glasröhre untergebracht, die besonders geringe Wärmeverluste aufweist. Diese Röhrenkollektoren haben dadurch einen um 30 Prozent höheren Wirkungsgrad und benötigen bei gleicher Leistung entsprechend weniger Fläche als Flachkollektoren. Vorteile haben sie vor allem bei niedrigen Außentemperaturen und diffuser Strahlung. Sie sind deshalb besonders für Anlagen zur Heizungsunterstützung geeignet, die auch im Herbst und im Winter einen hohen Wirkungsgrad erreichen sollen. Ein Nachteil: Vakuumröhrenkollektoren sind teurer als Flachkollektoren, die sich durch ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis auszeichnen.

Wenn Sie planen, ein Haus mit einer Solarthermie-Anlage zu bauen oder nachzurüsten, lassen Sie sich bei der Finanzierung durch einen Experten von Schwäbisch Hall beraten. Vereinbaren Sie jetzt einen Termin.

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