Solaranlage zur Heizungsunterstützung – Effizient Energie sparen

Offgridtec© Befestigungs-Set für 1 Solarmodul

8.7

GESAMTBEWERTUNG

8.7/10

Positiv

  • Montage auf einem Dach mit Dachziegeln
  • Mit deutscher Montageanleitung
  • Halterung für 1 Solarmodul
  • Rahmenstärke 35mm
  • 80.8cm maximale Breite

Negativ

  • keine Bekannt

Haben Sie auch schon über eine Solaranlage zur Heizungsunterstützung nachgedacht? Sämtliche Energie kommt von der Sonne, ob direkt oder indirekt. Ohne die Sonne gäbe es kein Leben, nicht einmal einen Planeten Erde. Die Sonne ist nicht nur der Fixstern der Erde, sondern auch deren primäre Energiequelle. Mit jeder Sekunde schickt sie Energie im Überfluss auf die Erde, die hier nur in Teilen genutzt wird. Schon lange, bevor die Menschen sich dieser Tatsache bewusst wurden, profitierten sie von der Sonnenenergie.


Immerhin sorgte sie für lebensfreundliche Temperaturen und eine üppige Vegetation, die einen erheblichen Teil zur Ernährung der Menschen beitrug. Seit einigen Jahrzehnten ist es sogar möglich, Sonnenenergie zur Gewinnung von elektrischem Strom zu nutzen. Außerdem dient sie auf vielen Hausdächern der Gewinnung von Warmwasser.

Ist Solarthermie als Solaranlage sinnvoll?

Diese Frage lässt sich mit einem eindeutigen Ja beantworten. Denn auch wenn die Zahl der Sonnenstunden regional recht unterschiedlich ist, so schickt die Sonne doch in alle Ecken mehr als ausreichend viel Energie. Selbst im vergleichsweise sonnenarmen Oldenburg trägt eine Solarthermie Anlage effektiv zur Energieversorgung eines Gebäudes bei. Sie reduziert den Bedarf an konventionell produzierter oder extern bezogener Wärmeenergie und verringert dadurch die Energiekosten. Der Verbrauch von Strom, fossilen Energieträgern wie Kohle, Öl oder Gas oder auch regenerativen Energieträgern wie Holz oder Pellets kann merklich reduziert werden.

Zur Energiebilanz der Solarthermie lassen sich natürlich keine exakten Angaben machen, da diese immer von Faktoren wie der Zahl der Sonnenstunden, der Größe der Anlage und der Art der Einbindung in das Versorgungssystem des gesamten Gebäudes abhängt. Bei der Umweltbilanz kann sie sich aber mit vielen anderen Technologien messen. So erwirtschaftet sie in dreijährigem Betrieb mehr Energie, als für die Herstellung der Anlage notwendig war. Damit liegt sie auch vor ihrem solaren Wettbewerber, der Photovoltaik.

Auch über die Schadstoffbelastung muss man sich keine großen Sorgen machen. Denn selbstverständlich arbeitet die Solarthermie-Anlage emissionsfrei. Die früher notwendige und aus Sicht der Umwelt recht problematische Chrombeschichtung ist heute nicht mehr notwendig. Stattdessen setzen die Hersteller auf weniger belastende Materialien wie das Titandioxid.

Was insgesamt am meisten für die Solarthermie spricht, ist ihre Langlebigkeit. Wenn sie einmal installiert ist, leistet sie emissionsfrei und wartungsarm für viele Jahre zuverlässig ihren Dienst. Und auch wenn niemand in die Zukunft blicken kann, so ist eines doch gewiss: Die Sonne wird noch viele, viele Jahre zuverlässig scheinen.

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Wie wird eine Solaranlage in die Heizanlage eingebunden?

Die Funktionsweise der Solarthermie-Anlage ist leicht zu beschreiben. Man kann sich diese Kollektoren als ein System von transparenten Röhren vorstellen, durch die Frisch- oder Heizungswasser geleitet wird. Wenn nun die Sonne auf diese Röhren scheint, wird das Wasser erwärmt.

Wie gut dieses Prinzip funktioniert, kennt jeder Autofahrer. Wenn man das Auto auf einem sonnigen Parkplatz abstellt und sich im Wagen eine Flasche Wasser befindet, so ist deren Inhalt bereits nach einer Stunde warm. Setzt man sie gleich mehrere Stunden der Sommersonne aus, so ist das Wasser schon beinahe heiß.

Wenn die Solaranlage nicht für die Produktion von Warmwasser, sondern zur Unterstützung der Zentralheizung genutzt werden soll, so lässt sich das zugrundeliegende Prinzip ebenfalls einfach erklären: Die Zentralheizung produziert warmes Wasser, zum Beispiel durch die Verbrennung von Öl oder Gas. Dieses warme Wasser wird über ein Rohrsystem durch das Gebäude geleitet und speist die Heizkörper in den einzelnen Räumen.

Je nach Intensität der Nutzung kühlt das Wasser dabei mehr oder weniger stark ab, bevor es wieder zurück in den neben der Heizung befindlichen Tank fließt. Darin wird es aufgewärmt und erneut auf die Reise geschickt. Schließt man die Solaranlage an diesen Tank an, so kann sie die Heizung beim Erwärmen des Wassers unterstützen. Dadurch benötigt die Heizungsanlage weniger Energie.

Übrigens kann auch eine solche solarunterstützte Heizung zur Warmwasserproduktion genutzt werden. Dadurch lassen sich gleich zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen. Trotzdem bleibt die Solaranlage ein separates Gerät, dessen Nutzung weitgehend unabhängig von der Art des Heizkessels ist. Dieser kann also modernisiert beziehungsweise getauscht werden, ohne dass dies auch einen Austausch der Solaranlage verlangen würde.


Wie müssen die Solarkollektoren zur Sonne ausgerichtet sein?

Da die Sonne bekanntlich ihre Bahn von Ost nach West zieht, kann eine starr installierte Solaranlage unmöglich so ausgerichtet sein, dass sie von morgens bis abends optimal von der Sonne beschienen wird. Da die meisten Solaranlagen allerdings starr installiert werden und sich nicht mit der Sonne drehen, ist die Ausrichtung der Kollektoren immer ein Kompromiss.

Am besten sind die Sonnenkollektoren dann ausgerichtet, wenn die Dachfläche exakt nach Süden zeigt. So kann die kraftvolle Mittagssonne optimal ausgenutzt werden. Dies bedeutet allerdings nicht, dass man auf Solarenergie oder die Solarthermie verzichten müsste, wenn das Gebäude anders ausgerichtet ist. Bei einer Ausrichtung nach Südwesten etwa erreicht man noch 95 Prozent der maximalen Leistung.

Es kommt aber auch auf den Neigungswinkel der Dachfläche an. Dieser sollte bei einer Solarthermie Anlage zur Warmwasserbereitung etwa zwischen 30 und 50 Prozent liegen. Soll mit der Anlage die Heizung unterstützt werden, sollte die Neigung zwischen 45 und 70 Prozent liegen.

Dennoch ist die Himmelsrichtung immer wichtiger als der Neigungswinkel der Dachfläche. Selbst ein optimal geneigtes Norddach eignet sich kaum zur Nutzung der Sonnenenergie. Es ist also immer darauf zu achten, dass die Anlage möglichst lange direkt von der Sonne beschienen wird. Daher müssen auch Objekte, die für einen Schattenwurf verantwortlich sein können, mit in die Überlegung einbezogen werden. Dabei kann es sich beispielsweise um benachbarte Häuser oder hohe Bäume handeln.

Solarmodul Dachbefestigung
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Wie viel kostet eine Solaranlage zur für Warmwasser?

An dieser Stelle lassen sich nur Richtwerte benennen, da in die Rechnung sehr viele verschiedene Faktoren mit einfließen. So ist für den tatsächlichen Bedarf, also für die Berechnung der Größe und der leistungsmäßigen Beschaffenheit der Anlage, zuerst die Situation vor Ort zu klären. Für die Kalkulation kommt es auf die Ausrichtung der Dachfläche sowie auf deren Neigungswinkel an, darüber hinaus müssen die Anzahl der Sonnenstunden und die Durchschnittstemperatur im Jahresmittel mit in die Rechnung einbezogen werden.

Als Faustregel gilt, dass bei einer Solarthermieanlage, die alleine der Warmwassererzeugung dient, etwa 1 – 1,5 Quadratmeter Kollektorenfläche pro Person eingeplant werden müssen. Benötigt wird außerdem ein Warmwasserspeicher, bei dem Pro Person ebenfalls mit 80 Litern kalkuliert wird.

Für einen Haushalt mit vier Personen lässt sich ungefähr so kalkulieren: Benötigt werden Kollektoren mit einer Fläche von etwa 5 Quadratmetern zu einem Preis von ca. 1.500 Euro insgesamt. Der notwendige Speicher für Warmwasser kommt mit etwa 1.200 Euro hinzu. Benötigt werden darüber hinaus weitere Installationsmaterialien wie Rohre, Pumpe und Kleinteile, für die ebenfalls mit 1.500 Euro gerechnet werden kann. Dieser Betrag kann aber im Einzelfall recht stark in beide Richtungen variieren. Die anfallenden Materialkosten liegen in diesem Beispiel also bei rund 4.200 Euro, wobei die Montagekosten noch nicht mit einkalkuliert sind.

Da die KfW sowie regionale Förderprogramme eine Installation einer solchen Anlage unter Umständen bezuschussen, kann der Eigenanteil auch deutlich unter dem angegebenen Betrag liegen. Hierbei spielt auch die jeweilige Region beziehungsweise das Bundesland eine nicht unerhebliche Rolle.

Wann rechnet sich eine Solaranlage für Warmwasser?

Auch an dieser Stelle kann man wieder nur eine Beispielrechnung bemühen. Eine allgemeingültige Definition, wann sich eine Solaranlage für Warmwasser rechnet, ist schlicht unmöglich. Denn es gibt zu viele individuelle Faktoren, die in diese Rechnung mit einbezogen werden müssten.

Hier soll einmal von folgenden Zahlen ausgegangen werden: Die installierte Anlage kostet 4.000 Euro (Eigenanteil). Mit dieser Anlage ist es möglich, 50% der Kosten für die Warmwasseraufbereitung zu sparen. Die jährliche Ersparnis liegt bei einem 4-Personen-Haushalt bei rund 2.000 Kilowattstunden. Geht man nun davon aus, dass 1 Kilowattstunde Strom rund 25 Cent kostet, so bringt die Anlage eine jährliche Ersparnis von 500 Euro. Demnach hätte sich die Anlage nach 8 Jahren amortisiert – sofern man von gleichbleibenden Energiepreisen ausgeht.

Es darf aber angenommen werden, dass die Energiepreise in der Zwischenzeit deutlich steigen, während die Anzahl der Sonnenstunden und der Sommertage ebenfalls steigen dürfte. Dadurch, dass die Solaranlage also bereits aus wetter- beziehungsweise klimabedingter Hinsicht in den folgenden Jahren noch produktiver wird und mit der Erwartung, dass die Energiepreise weiterhin steigen, amortisiert sich die Solarthermie-Anlage sogar noch schneller, als es die Beispielrechnung erwarten lässt.

Der einzige Faktor, der einen Strich durch diese Rechnung machen könnte, ist die zuvor gegebene Art der Wasseraufbereitung. Nur wenn ohnehin bereits eine zentrale Warmwasserversorgung installiert ist, kann mit diesen Zahlen gerechnet werden. Der Umbau von einer dezentralen zu einer zentralen Warmwasserversorgung würde schließlich ebenfalls deutlich zu Buche schlagen. Ob sich die Installation der Solarthermie Anlage dann trotzdem noch rechnet, muss für den Einzelfall gesondert kalkuliert werden.

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Welche Größe muss eine Solaranlage zur Unterstützung der Heizung haben?

Eine Solarthermie-Anlage kann grundsätzlich mehr, als nur warmes Wasser zu erzeugen. Je nach Größe und individueller Beschaffenheit der Kollektoren ist es möglich, die Solarthermie auch als Unterstützung der Zentralheizung zu verwenden. Allerdings muss hierbei einkalkuliert werden, dass der Bedarf an Wärme im sonnenarmen Winter am größten ist.

In den meisten Fällen dient die Solaranlage daher nur als eine Komponente einer modernen Heizung. Oft sind zum Beispiel eine Wärmepumpe oder ein moderner Brennwertkessel weitere Faktoren, die zu niedrigen Heizkosten beitragen.

Um die notwendige Größe einer Solaranlage zur Heizungsunterstützung zu errechnen, müssen generell natürlich Faktoren wie die Ausrichtung des Daches und dessen Neigungswinkel mit in die Rechnung einfließen. Außerdem spielt auch hier die durchschnittliche Zahl der jährlichen Sonnenstunden eine gewichtige Rolle. Darüber hinaus muss auch geklärt sein, wie viel Prozent des Heizbedarfs durch die Solaranlage abgedeckt werden sollen.

Wenn dieser Bedarf im Schnitt zwischen 25 und 30 Prozent liegen soll, so werden pro Quadratmeter Wohnfläche etwa 0,2 bis 0,3 Quadratmeter Kollektorfläche benötigt. Außerdem sollte ein Pufferspeicher installiert werden, der für ein Einfamilienhaus ein Volumen von mindestens 400, besser aber 800 Litern aufweist.


Fazit: Ist eine Solaranlage zur Heizungsunterstützung sinnvoll?

Auch für die Antwort auf diese Frage kann man wieder eine Beispielrechnung aufmachen, die allerdings nicht als allgemeingültig gelten darf. Bei einem 4-Personen-Haushalt kann man durch die Heizungsunterstützung von einer Ersparnis von etwa 7.000 Kilowattstunden an Heizkosten ausgehen. Bei einem Gaspreis von rund 7 Cent pro Kilowattstunde würde dies eine jährliche Ersparnis von 490 Euro bedeuten.

Wenn man von einem Eigenanteil bei den Anschaffungskosten von rund 10.000 Euro ausgeht, so amortisiert sich die Solaranlage zur Heizungsunterstützung nach spätestens 8 Jahren, sofern die Energiepreise gleichbleiben. Zwar kann man von steigenden Gaspreisen ausgehen, allerdings ist die Solaranlage nicht vollkommen wartungsfrei. Daher müssen Wartungs- und etwaige Reparaturkosten zusätzlich mit einkalkuliert werden.

Generell Nachteile gibt es bei der Einbindung einer Solaranlage zum Heizen nicht. Auch kann man anhand vieler Beispielrechnungen erkennen, dass sich die Kosten für diese Anlage recht schnell wieder amortisieren. Auch ist davon auszugehen, dass die Zahl der Sonnenstunden in den kommenden Jahren durch den Klimawandel eher steigen als sinken wird, wodurch sich die Leistung einer installierten Solaranlage im Laufe der Zeit tendenziell sogar steigern dürfte.

Nachteilig ist allerdings, dass die Solarpanele über der Eindeckung des Daches liegen und man an die Ziegel beziehungsweise Dachplatten nur noch schwer herankommt. Da bei einer etwaigen Beschädigung des Daches für die Reparatur unter Umständen die kompletten Kollektoren abmontiert werden müssten, empfehlen Dachdecker oft einen ausgiebigen Check der Dachsubstanz und ggf. eine neue Eindeckung, bevor die Sonnenkollektoren angebracht werden. Selbstverständlich ist eine Neueindeckung mit zusätzlichen Kosten verbunden, die einige Hausbesitzer Abstand nehmen lassen von der Idee der Solaranlage zur Warmwasserversorgung oder zur Heizungsunterstützung.

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