Solarthermieanlagen: Die eigene umweltfreundliche Wärmeerzeugung

Zuletzt aktualisiert am 24.10.2017

Solaranlagen werden als Oberbegriff für Photovoltaik und Solarthermieanlagen verwendet. Solarthermie ist die Nutzung der Sonnenenergie zur Erzeugung von Wärme für die Trinkwasserversorgung oder Heizungsunterstützung im eigenen Heim. Dadurch lassen sich die Betriebskosten enorm reduzieren und Sie sind nicht mehr an den Öl- und Gasmarkt gebunden.

Inhaltsverzeichnis

    Vergleich von Wind-, Solar- und Erdwärmeanlagen als PDF herunterladen

    Im Gegensatz zur Photovoltaikanlage, die Sonnenenergie in Strom umwandelt, wandelt die Solarthermieanlage die Sonnenenergie in Wärme um. Die Sonne erwärmt Flüssigkeit oder Gas in den Solarkollektoren auf dem Dach. Diese Wärme wird dem Wärmetauscher im Haus zugeführt, welcher dann Wasser für die Wasserversorgung oder das Heizungssystem erwärmt. Essentieller Bestandteil des Systems ist ein Pufferspeicher, der mögliche Zeitverzögerungen zwischen Wärmeerzeugung und -nutzung überbrückt.

    Die Solaranlage kann allein für die Trinkwasserversorgung gebaut werden oder das eigene Heizungssystem unterstützen. Besonders effektiv ist die Kombination mit Wärmepumpen, bei der Sie sich fast autark mit Wärme versorgen. Aber auch die Kombination mit der traditionellen Gas- oder Ölheizung ist energie- und somit kostensparend.

    Voraussetzungen privater Solarthermie Anlagen

    Ein Solarthermie-System besteht aus den Solarkollektoren auf dem Dach, einem Speicher, Pumpen- und Regelungsanlagen sowie dem zusätzlich angeschlossenen Heizungssystem. Welche Arten Sie einsetzten, hängt von den Voraussetzungen Ihres Gebäudes sowie dem Zweck des Einsatzes ab.

    Es eignen sich Haus- und Garagendächer, aber auch Hausfassaden und Freiflächen zur Installation der Kollektoren. Diese sollten idealerweise nach Süden ausgerichtet sein. Doch auch nach Südwest oder Südost ausgerichtete Kollektoren erbringen noch einen Ertrag von über 85 Prozent der Höchstleistung.

    Der Neigungswinkel zum Horizont hängt konkret von der Verwendung des Wärmegewinns ab. Für die Warmwasserversorgung liegt er idealerweise zwischen 30 bis 50 °, für die Heizungsunterstützung im Bereich von 45 bis 70 °.

    Bei den Kollektoren gilt, anders als erwartet, nicht die Regel „je größer, desto besser“. Denn mit steigender Anlagengröße, steigen auch die Verluste. Bereits 5 m2 Kollektorfläche reichen, um einen 4-Personen-Haushalt in den Sommermonaten mit Warmwasser zu versorgen.

    Die Lebensdauer einer Anlage beträgt 20 bis 25 Jahre. Schauen Sie sich Ihre Umgebung daher genau an, um schattenspendende Objekte, wie Bäume, Büsche, Nachbarhäuser und leere Bauflächen, auszuschließen.

    Auch das Endsystem, also welche Heizkörper verwendet werden, ist entscheidend für die Bauplanung. Das eventuell vorhandene Heizungssystem ist zu überprüfen. Sollte ein traditionelles Gas- oder Ölheizungssystem im Zuge der Sanierung einer Wärmepumpe weichen sollen, müssen die Umweltvoraussetzungen geprüft werden. Für Erdwärmepumpen oder Grundwassertauscher müssen die geologischen Voraussetzungen von einem Gutachter untersucht werden. Dazu mehr in unserem Artikel über Geothermie.

    Die Kombination einer Solaranlage mit dem für Sie passenden Heizungssystem kann eine Ersparnis von 20 Prozent bringen. Für die reine Warmwasserversorgung liegen die Ersparnisse sogar bei 60 Prozent gegenüber der traditionellen Versorgung. Dadurch rentiert sich die Anlage bereits nach 10 bis 15 Jahren.

    Baumaßnahmen

    Baugenehmigungen sind für Dach- und Fassadenanlagen nicht nötig. Sollten Sie aber einen Aufbau auf einem Flachdach planen, ist dies mit dem örtlichen Bauamt zu klären.

    Die geforderten Baumaßnahmen begründen sich auf dem bestgeeignetsten System für Ihr Zuhause. Ein Neubau unterscheidet sich von einer Nachrüstung hinsichtlich Maßnahmen und Kosten.

    Das Heizungssystem, der Speicher und die Kollektoren müssen in Größe und Leistung aufeinander abgestimmt werden um effizient zu arbeiten. Die Anlage sollte deswegen von einem Fachmann berechnet werden.

    Grafik eines Solarthermiesystems

    Grafik eines Solarthermiesystems

    Foto: ser_igor / istockphoto

    Solarkollektoren

    Auf dem Dach bzw. der geeigneten Fläche müssen die Solarkollektoren aufgebaut und angeschlossen werden, unabhängig von einem Neubau oder Umbau des Systems.

    Der häufigste Solarkollektortyp ist der Flachkollektor. Er hat ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und eine hohe Beständigkeit. Diese Kollektorart arbeitet nur im niedrigen Temperaturbereich. Sie werden vor allem zu Trinkwassererwärmung genutzt, oder wenn die Ausrichtung der Fläche zur Sonne besonders leistungsintensiv ist.

    Im Gegensatz zum Flachkollektor erbringt der (Vakuum-)Röhrenkollektor ein höheres Temperaturniveau. Er kann auch bei geringerer Einstrahlung hohe Leistungen erzielen und wird vorwiegend zur Heizungsunterstützung genutzt. Jedoch ist er kostenintensiver als der Flachkollektor.

    Bauliche Maßnahmen im Haus

    Die Wärme muss in das Haus zum angeschlossenen Pufferspeicher geleitet und dann im Haus verteilt werden. Ideales Heizungssystem ist die Flächenheizung (auch Fußbodenheizung). Außerdem sollte das Haus gut gedämmt sein, um möglichst wenig Wärmeverluste zu haben.

    Der anzuschließende Pufferspeicher ist ein gut gedämmter Warmwasserspeicher, der Wärme mehrere Tage speichern und gezielt abgeben kann. Die Nutzung der Wärme ist somit nicht mehr direkt an die Sonnenstrahlung zur Tageszeit gebunden, Sie werden flexibel und unabhängig in Ihrem Verbrauch. Der Pufferspeicher nutzt die physikalische Grundlage, dass kaltes Wasser nach unten sinkt und wärmeres Wasser sich darüber schichtet. So kann immer direkt das Wasser mit gewünschter Temperatur entnommen werden. Die Größe des Speichers hängt von vielen Faktoren ab und sollte vom Fachmann kalkuliert sein. Die Kosten belaufen sich auf 800 bis 1.200 Euro plus Installationskosten.

    Sogenannte Kombispeicher kommen zum Einsatz, wenn Sie die Solaranlage gleichzeitig auf Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung auslegen. Hier spricht man von einem Tank-in-Tank-System. Das Trinkwasser befindet sich in einem Edelstahlbehälter und der Pufferspeicher mit dem Heizungswasser drumherum. Es findet ein Wärmeaustausch zwischen den Flüssigkeiten statt, obwohl beide Kreisläufe getrennt sind. Die Kosten für einen solchen Kombispeicher liegen zwischen 800 bis 2.500 Euro.

    Kosten und Förderungen von Solarthermieanlagen

    Die Kosten für die Solarthermieanlage hängen natürlich von vielen Faktoren ab. Warmwasseranlagen mit Flachkollektoren sind die günstigste Variante und kosten rund 3.500 bis 8.500 Euro inklusive Installation, abzüglich möglicher Fördermittel. Die heizungsunterstützenden Systeme sind mit 7.000 bis 12.000 Euro Gesamtkosten deutlich teurer, sie erhalten aber höhere Förderungen.

    Zusätzlich können Kosten für Sanierungen rund um das Heizsystem und energetische Sanierungen, z. B. durch Verbesserungen der Hausdämmung, entstehen.

    BAFA-Förderung für Solarthermie Anlagen

    Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gewährt Förderungen sowohl für Erstinstallationen, als auch für Erweiterungen von Solarthermieanlagen. Die Höhe der Förderung hängt von der Größe der Kollektorfläche und der Kollektorart ab. Die exakten Konditionen zur jeweiligen Förderung erhalten Sie hier.

    Warmwasserbereitende Solaranlagen auf einem bestehenden Gebäude werden mit 50 Euro je angefangenem Quadratmeter und mindestens 500 Euro je Anlage gefördert. Die Kollektorfläche muss dafür zwischen 3 bis 40 m² liegen und der Wasserspeicher mindestens 200 Liter betragen.

    Die Anlagen zur Heizungsunterstützung sowie die kombinierten Anlagen für Warmwasser und Heizung werden mit 140 Euro je angefangenem Quadratmeter bzw. mindestens 2.000 Euro je Anlage gefördert. Hier sind gesonderte Konditionen für die Kollektorarten und -flächen gefordert.

    Die Erweiterung einer bestehenden Solarthermieanlage wird mit 50 Euro je zusätzlich installiertem Quadratmeter Kollektorfläche gefördert.

    Größere Solarthermieanlagen auf Wohngebäuden mit mindestens 3 Wohneinheiten bzw. Nichtwohngebäude mit mindestens 500 m² Nutzfläche, werden mit der Innovations- und Zusatzförderung unterstützt.

    Außerdem fördert das BAFA Anlagenkombinationen. Ersetzen Sie Ihren Öl- oder Gasbrennwertkessel oder installieren eine Wärmepumpe, werden 500 Euro extra je Anlagenkombination gewährt.

    KfW-Kredit

    Die KfW Bankengruppe fördert die Sanierungen privater Heizungsanlagen. Dazu zählt neben Biomasseanlagen und Wärmepumpen, auch die Solarthermie. Die technischen Voraussetzungen sind für den Kredit dieselben, wie für die BAFA Förderung, da es sich hier um ein Kooperationsprojekt handelt.

    Die KfW vergibt Kredite in Höhe von 50.000 Euro pro Wohneinheit zum Bau von Solarthermieanlagen. Der Effektivzins beläuft sich dabei aktuell auf 1,31 Prozent mit einer Laufzeit von 4 bis 10 Jahren bei festem Zinssatz (Stand 2017). Die tilgungsfreie Anlaufzeit beläuft sich auf zwei Jahre. Weitere Informationen zum KfW-Kredit erhalten Sie hier.

    Zusätzliche Kreditmöglichkeiten

    Neben den staatlichen Förderungen erhalten Sie für Ihre Umbau- und Sanierungsmaßnahmen, als Weg zur Selbstversorgung, umfangreiche Angebote verschiedener Kreditunternehmen. Diese Renovierungs- und Modernisierungskredite werden mit sehr guten Zinssätzen vergeben, da die ausgezahlten Gelder an den Zweck der Sanierung gebunden sind. Informieren und vergleichen Sie Ihre Möglichkeiten, um Ihren Eigenanteil bei den Anschaffungskosten gering zu halten.

    Welcher Kredit für Ihr Solarprojekt geeignet ist, hängt von vielen Faktoren ab. Je nachdem wie lange die Laufzeit, wie hoch die Summer und welchen Zweck der Kredit hat, gibt es verschiedene Angebote. Mit einem Kreditvergleich können Sie sich einen Überblick verschaffen und die besten Konditionen für sich finden.

    Gesetze & Steuern

    Solarthermieanlagen unterliegen kaum steuerlichen Besonderheiten. Die Kosten können nach allgemeingültigem Steuerrecht über die Einkommenssteuer abgesetzt werden, insofern Einnahmen durch Vermietungen und Verpachtungen entstehen.

    Haben Sie eine Solaranlage gebaut, um messbar und dauerhaft Energie zu sparen und wollen die Investition auf Ihre Mieter in Form einer Mieterhöhung umschlagen, ist das möglich. Sie sind berechtigt die jährliche Miete um bis zu 11 Prozent der Baukosten zu erhöhen. Der Mieter muss darüber eindeutig aufgeklärt werden. Natürlich gelten auch hier Ausnahmen, wenn beispielsweise eine Mieterhöhung vertraglich ausgeschlossen ist oder das Mietobjekt ein Studenten- oder Jugendwohnheim ist.

    Der Vermieter ist auch mit Bau und Nutzung einer Solarthermieanlage verpflichtet eine Heizkostenabrechnung auszustellen.

    Für heutige Neubauten gilt das EEWärmeG (Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz). Dies besagt, dass alle Neubauten ab 2009 mindestens 15 Prozent des Wärmebedarfs aus solarthermischen Anlagen (oder 50 Prozent aus Biomasse / Wärmepumpen oder 30 Prozent aus KWK-Anlagen) beziehen müssen. Zur Nutzung von Solarthermie ist eine pauschale Kollektorfläche von mindestens 0,04 m2 je Quadratmeter Nutzfläche für Ein- und Zweifamilienhäusern, bzw. von 0,03 m2 je Quadratmeter Nutzfläche für größere Wohngebäude, zu erfüllen.

    Vor- und Nachteile privater Solarthermie Anlagen

    Vorteile Nachteile
    • Deutliche Reduzierung der Heizungs- und Warmwasserkosten (bis 65 Prozent)
    • (Eingeschränkte) Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen und deren Preise
    • Kein Neubau bedingt, ergänzend zu bestehenden Systemen möglich
    • Effizienzsteigerung durch Kombination mit anderen Heizungstechniken
    • Erfüllung des EEWärmeG bei Neubau
    • Reduzierung von klimaschädlichem CO2-Ausstoß
    • Moderne Anlagen erzielen auch im Winter eine Grundversorgung
    • Hohe Förderungen und relativ kurze Amortisationszeit (10 bis 15 Jahre)
    • Kann sogar mit Kühlsystem gekoppelt werden
    • Durch Pufferspeicher ist der Verbrauch nicht an Sonnenzeiten gebunden
    • Nicht jede Fläche geeignet
    • Platzbedarf im Haus für Speicher- und Regelungsanlagen
    • Hoher Energieverbrauch bei Kollektor-Herstellung
    • Ertrag nur bei Sonneneinstrahlung
    • Nicht autark, zusätzliches Heizsystem nötig
    • Hohe Investitionskosten

    Mit Ihrer eigenen Solarthermieanlage können Sie Ihre jährlichen Betriebskosten für Warmwasser und Heizung deutlich senken. Sie sind als Warmwasser- und Heizungs-Selbstversorger nicht an schwankende Öl- und Gaspreise gebunden. Die Investitionskosten solcher Anlagen sind zwar hoch, werden jedoch vom Staat und Kreditunternehmen umfangreich unterstützt.

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