Heizen mit Photovoltaik und Solarthermie

Heizen mit Solarthermie

Mit Solarthermie können Sie auf nachhaltige und günstige Art Ihr Gebäude heizen und/oder mit Warmwasser versorgen. In der Regel wird eine solarthermische Anlage als Ergänzung zu einer anderen Heizung verbaut, damit auch an Tagen ohne ausreichend Sonnenlicht geheizt werden kann. Da Solarenergie im Betrieb sehr günstig ist, können Sie mit einer Solarthermieanlage Ihre Heizkosten reduzieren und gleichzeitig einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz leisten.

Wie funktioniert Heizen mit Solarthermie?

Die Funktionsweise von Solarthermie ist nicht kompliziert:

1. In den Solarkollektoren der Anlage befinden sich Solarabsorber, die das Sonnenlicht in Wärme umwandeln und an einen Wärmeträger, in der Regel ein Wasser-Glykol-Gemisch, abgeben.

2. Sobald die Temperatur in den Kollektoren hoch genug ist, signalisiert der Solarregler, die Umwälzpumpe zu aktivieren.

3. Der Wärmeträger zirkuliert durch die Kollektoren, nimmt die Wärme auf und transportiert sie weiter.

4. Ein Wärmetauscher überträgt die Wärme aus dem Wärmeträger an das Heizsystem des Gebäudes zum direkten Heizen oder an einen Wärmespeicher für den späteren Gebrauch.

Um Sonnenlicht in Wärme umzuwandeln, nutzt die Solarthermieanlage Solarkollektoren, Solarregler, Wärmetauscher, Speicher und das Heizsystem des Gebäudes.

Welche Voraussetzungen benötige ich, um mit Solarthermie zu heizen?

• Ausreichende Sonneneinstrahlung: Um genügend Solarenergie zum Heizen zu generieren, benötigen Sie einen geeigneten Standort, den Sie vorab über einen Solarkataster überprüfen können.

• Dach-/Wandfläche: Sie benötigen genügend Platz auf Ihrem Dach oder einem anderen geeigneten Ort, um die Solarkollektoren zu installieren.

• Lage der Kollektoren: Die Ausrichtung der Solarkollektoren entscheidet maßgeblich über den Wirkungsgrad der Anlage.

• Kompatible Heizungsanlage: Empfehlenswert sind moderne Gas-Hybridheizungen oder Hybridheizungen, die auf erneuerbare Energien setzen, wie beispielsweise Pelletheizungen.

• Pufferspeicher: Im Pufferspeicher wird die aus der Sonne gewonnene Wärme gespeichert. So kann Warmwasser zum Heizen, Duschen oder Waschen vorgehalten werden.

Reicht eine Solarthermie-Anlage aus, um das ganze Jahr heizen zu können?

Die Zahl der Sonnenstunden in Deutschland ist im Vergleich zu anderen Ländern gering. Daher ist eine Abdeckung des gesamten Heizungs- und Warmwasserbedarfs über Solarthermie kaum möglich. Um Engpässe bei ausbleibender Sonne zu vermeiden, werden Solarthermieanlagen in der Regel als Ergänzung zu einer anderen Heizung verbaut. Diese springt nur dann ein, wenn aktuell nicht ausreichend Sonnenenergie zur Verfügung steht.

Was kostet Solarthermie, wenn Sie damit heizen wollen?

Die Preise für Solarthermieanlagen zur Heizungsunterstützung beginnen bei 8.000 Euro, um den Heizbedarf eines Ein- bis Zweifamilienhauses zu decken. Pro Quadratmeter kosten die Solarkollektoren der Solarthermieanlage etwa 800 bis 1.000 Euro. Einfache Anlagen zur Warmwasserbereitung sind dagegen mit Preisen ab 4.000 Euro etwas günstiger zu bekommen.

Heizen mit Photovoltaik

Im Gegensatz zur direkten Wärmeerzeugung, wie es bei Solarthermie der Fall ist, wandelt eine Photovoltaikanlage Sonnenlicht in elektrische Energie um. Den Solarstrom können Sie dann für elektrisch betriebene Heizgeräte nutzen, zum Beispiel für eine Wärmepumpe. Dabei ist Solarstrom günstiger als konventioneller Netzstrom und Sie können von der Einspeisevergütung für Ihren Solarstrom profitieren, wenn Sie einen Überschuss haben.

Welche Möglichkeiten gibt es, um mit Photovoltaik zu heizen?

Heizen mit Photovoltaik funktioniert über elektrische Heizungen. Eine sehr effektive Lösung ist, eine PV-Anlage mit einer Wärmepumpe zu kombinieren. Die Wärmepumpe benötigt Strom als Antriebsenergie, um ihrer Umgebung Wärme zu entziehen. Der Strombedarf einer Wärmepumpe kann nicht komplett über Solar gedeckt werden. Allerdings zählt jede eingesparte Kilowattstunde Netzstrom, da Solarstrom viel günstiger ist.

Das gilt auch für Elektroheizungen aller Art. Neben der eher altmodischen Nachtspeicherheizung zählen auch moderne Varianten dazu, wie die elektrische Fußbodenheizung oder die Infrarotheizung, die mit angenehmer Strahlungswärme heizt. Decken Sie einen Teil des Strombedarfs mit Solarstrom, können Sie erheblich bei den Betriebskosten sparen.

Eine der günstigsten und nachhaltigsten Heizarten ist die Kombination einer PV-Anlage mit einer Wärmepumpe.

Was ist Power to Heat?

Mit Power to Heat ist die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme gemeint. Das kann auf zwei Arten erfolgen: Bei der ersten Variante wird elektrischer Strom direkt, also nahezu eins zu eins in Wärme umgewandelt, wie es zum Beispiel bei einer Infrarotheizung der Fall ist.

Bei der zweiten Variante wird die elektrische Energie lediglich zum Antrieb benötigt, um zum Beispiel aus der Umwelt genug Energie zum Heizen zu ziehen. So nutzt die Wärmepumpe nur 25 Prozent elektrischen Strom als Antriebsenergie; die restlichen 75 Prozent Energie zieht sie aus der Luft, der Erde oder dem Grundwasser.

Was kostet Photovoltaik, wenn Sie damit heizen wollen?

Eine Photovoltaikanlage für ein Einfamilienhaus, die groß genug zum Heizen ist, kostet mindestens 12.000 Euro für 8 kWp. Entscheidend ist der individuelle Strombedarf Ihres Haushalts. Der Stromverbrauch in einem durchschnittlichen Einfamilienhaus mit Wärmepumpe kann beispielsweise etwa zwischen 7.600 und 10.700 kWh im Jahr liegen. Dafür wäre eine Photovoltaikanlage zwischen 8 und 11 kWp ausreichend. Mit Speicher liegen die Kosten für die Photovoltaikanlage etwa zwischen 15.000 und 25.000 Euro.

Lassen sich Photovoltaik und Solarthermie kombinieren?

Viele Eigentümer:innen stehen vor der Frage, ob sie sich für Solarthermie oder Photovoltaik entscheiden sollen. Inzwischen lassen sich beide Technologien aber auch miteinander kombinieren. Das funktioniert entweder, indem einfach zwei Anlagen nebeneinander auf einem Dach installiert werden, oder indem Sie auf innovative Photovoltaik-Thermische (PVT) Kollektoren zurückgreifen.

Solaranlage und Solarthermieanlage gemeinsam auf dem Dach

Haben Sie bereits eine Photovoltaikanlage und wollen eine Solarthermieanlage ergänzen (oder umgekehrt), ist das in vielen Fällen problemlos möglich. Da bei beiden Technologien sehr ähnliche Voraussetzungen für eine Solaranlage erfüllt sein müssen, ist es lediglich nötig, dass sowohl die Solarkollektoren als auch die PV-Module auf das Dach passen. Außerdem muss das Dach stabil genug sein, um beide Anlagen zu tragen. Auf diese einfache Weise ist es möglich, sowohl Strom als auch Wärme aus Sonnenenergie zu erzeugen.

Auf einem Dach lassen sich sowohl Photovoltaik als auch Solarthermie gemeinsam nutzen.

PVT-Kollektor

Ist auf Ihrem Dach nicht so viel Platz vorhanden oder wollen Sie von vornherein eine Kombination aus Photovoltaik und Solarthermie in einem System, eignen sich PVT-Kollektoren. Bei den Solar-Hybridkollektoren, wie sie auch genannt werden, wandeln Photovoltaikzellen auf der Oberfläche des Kollektors Sonnenlicht in elektrische Energie um. Gleichzeitig nutzen die darunterliegenden Absorber die Umgebungswärme der Solarmodule als Wärmequelle für eine angeschlossene Wärmepumpe. Der erzeugte Solarstrom dient entweder als Antriebsenergie für die Wärmepumpe oder deckt den übrigen Strombedarf im Haushalt.

Heizungsunterstützung mit Solarthermie oder Photovoltaik - Was lohnt sich mehr?

Die Entscheidung zwischen Solarthermie und Photovoltaik hängt von verschiedenen Faktoren ab. Eine Solarthermieanlage ist in der Regel günstiger in der Anschaffung als Photovoltaik, allerdings auch weniger wirtschaftlich, da Sie nicht von der Stromkosteneinsparung profitieren.

Photovoltaikanlagen sind dagegen teurer, rentieren sich aber auch schneller, da sie sehr vielfältig genutzt werden können. Aufgrund der CO2-Steuer werden die Netzstrompreise langfristig weiter steigen, während Solarstrom günstig bleibt. Bei der Frage, was sich mehr lohnt, ist also auch entscheidend, wie viel Sie Ihr Stromverbrauch kostet.

Solarthermie oder Photovoltaik - Was wird sich durchsetzen?

Aufgrund der Klimaverordnungen werden fossile Brennstoffe immer mehr aus den Haushalten verschwinden. Da sowohl Photovoltaik als auch Solarthermie erneuerbare Energien nutzen, sind also beide Technologien zukunftsfähig. Beide haben sich in den letzten Jahren stark weiterentwickelt und sind wirtschaftlich rentabler geworden. Allerdings hat Photovoltaik die Nase vorn, da elektrische Energie mit Strom, Wärme und Elektromobilität eine größere Nutzungsbandbreite hat. Die Energiepreisentwicklung spielt dabei eine wichtige Rolle, da schwankende Preise auf den Märkten Photovoltaikanlagen noch attraktiver machen.

In Zukunft ist es außerdem wahrscheinlich, dass Wärmepumpen den Heizmarkt dominieren. Im Jahr 2023 hat sich der Wärmepumpenabsatz zum zweiten Mal in Folge verdoppelt (Quelle: Bundesverband Wärmepumpe e.V.). Da Wärmepumpen Strom als Antriebsenergie nutzen, ist die Kombination mit Photovoltaik effizient, wirtschaftlich und zukunftssicher. Mit alternativen Heizungen auf Basis erneuerbarer Energien machen Sie sich zudem unabhängig von der Energiepreisentwicklung.

Sind Solarthermie und Photovoltaik überhaupt vergleichbar?

Obwohl beide Technologien Solarenergie nutzen, haben sie unterschiedliche Anwendungen und Einsatzbereiche, die sich bei der Heizungsunterstützung überschneiden. Während Solarthermie hauptsächlich für die Erzeugung von Wärmeenergie verwendet wird, wird mit Photovoltaik elektrische Energie erzeugt. Mit Solarstrom können Sie Ihr Elektroauto laden, elektrische Geräte im Haushalt nutzen und auch heizen und Warmwasser erzeugen. Daher ist der Vergleich zwischen Solarthermie und Photovoltaik eher eine Frage der Anwendung und nicht der direkten Konkurrenz.

Sie können trotz unterschiedlicher Technologien sowohl mit Solarthermie als auch mit Photovoltaik heizen.

Fazit: Heizen mit Solarthermie oder Photovoltaik – was eignet sich besser?

Wenn Sie lediglich eine Anlage für Warmwasser benötigen, eignet sich die Solarthermieanlage gut. Sie ist umweltfreundlich, günstig in der Anschaffung, leicht zu montieren, langlebig und wartungsarm. Wenn Sie jedoch nach einem umfassenderen Weg suchen, um Solarenergie im Haushalt zu nutzen, ist die Photovoltaikanlage die beste Wahl. Photovoltaik erfordert zwar eine höhere Anfangsinvestition, spart aber langfristig mehr Kosten ein. Denn elektrische Energie ist auf vielfältige Art nutzbar, sei es zum Heizen, für Haushaltsstrom oder zum Laden Ihrer Elektrofahrzeuge oder E-Rasenmäher.