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Warmes Wasser mit einer Solaranlage produzieren
Mit einer Solarthermie Anlage können Sie die Kraft der Sonne nutzen, um Wasser zu erwärmen. Mit dem warmen Wasser können Sie die Heizung unterstützen und es zum Waschen nutzen. Solarthermie ist eine umweltfreundliche Technik und kann Bestandteil der Wärmetechnik Ihres Hauses werden.
Mit der Energie der Sonne lässt sich nicht nur Solarstrom erzeugen, sondern auch warmes Wasser. Wie das geht, was dabei zu beachten ist und ob es sich wirtschaftlich lohnt, erfahren Sie hier.
Was ist Solarthermie?
Für eine Solarthermie Anlage können verschiedene Formen von Kollektoren genutzt werden, um Wasser zu erwärmen. Besonders verbreitet sind flache und röhrenförmige Sonnenkollektoren mit einer schwarzen Absorberoberfläche, die meist auf dem Dach montiert werden. Darin befindet sich entweder reines Wasser, oft wird es mit einem Kältemittel vermischt.
Flachkollektoren sind in Deutschland weit verbreitet. Unter dem flachen Absorber zirkuliert das Kältemittel in Rohren und eine Dämmschicht zum Dach reduziert die Wärmeverluste.
Vakuumröhrenkollektoren arbeiten sehr effizient, sind aber teurer als ihre flachen Kollegen. Jedes Rohr ist von einem Absorber ummantelt, welcher wiederum von einem Glasrohr umgeben ist. Zwischen den Röhren herrscht ein Vakuum, das eine nahezu perfekte Isolierung ermöglicht. Sie werden wegen ihres geringen Flächenbedarfs oder bei ungünstigen Einstrahlungswinkeln der Sonne eingesetzt.
Luftkollektoren arbeiten mit erwärmter Luft anstelle von Wasser oder einem Kältemittel. Die Luft kann direkt ins Haus gelangen oder an einen Pufferspeicher abgegeben werden. Danach kann die Luft auch zum Kühlen des Hauses genutzt werden.
Eine Art Zwitter stellen Hybridmodule dar, die beides können. Diese lohnen sich aber meist nur, wenn Sie im Sommer einen besonders hohen Wärmebedarf haben und beispielsweise einen Pool mit Warmwasser versorgen wollen oder wenn Sie einen sehr großen Wärmespeicher verbaut haben. Hybridmodule sind im Vergleich zu anderen Lösungen deutlich teurer und eine mögliche Amortisation rückt damit in weite Ferne.
Eine Sonderform sind Thermosiphonanlagen, die als Warmwasserspeicher auf dem Dach dienen. Im Kollektor erwärmt sich bei Sonnenschein das Brauchwasser und steigt in den Speicher auf. Nun kann es etwa zum Duschen genutzt werden. Diese einfache und kostengünstige Methode eignet sich allerdings nur für frostfreie Regionen.
Solarthermie: Mehr als warmes Wasser zum Duschen?
Eine einfache Variante der Solarthermie erwärmt nur das Brauchwasser. Je nach Verbrauch und Anlagengröße kann bis zur Hälfte Ihres Warmwasserbedarfs solarthermisch gedeckt werden.
Deutlich teurer wird es, wenn die Solarthermie Anlage auch die Heizung unterstützen soll, da die Installation und Anpassung aufwändiger ist. Im Idealfall kann ein Drittel des Wärmebedarfs gedeckt werden.
Wie Sie eine Photovoltaik Anlage mit einer Solarthermie Anlage kombinieren können, erfahren Sie in diesem Ratgeber Artikel.
Vor- und Nachteile von Solarthermie
Die Solarthermie bietet Vor- aber auch Nachteile.
Vorteile:
- Einfache Technik
- Höherer Ertrag pro Quadratmeter als bei PV-Anlage
- Nutzung von Flächen mit einer anderen Steigung als bei PV-Anlagen wie Hauswände mit Vakuum-Röhrenkollektoren
- Umweltschutz durch Einsparung fossiler Brennstoffe
- Unabhängiger von steigenden Energiepreisen
- Kostenersparnis durch Förderung
Nachteile:
- Besonders bei Kombination mit Heizung hoher Installationsaufwand
- Gedämmte Rohre von Haus bis Keller bzw. Wirtschaftsraum nötig
- Hoher Platzbedarf für Wasserspeicher
- Deckt Warmwasserbedarf nur teilweise ab
- Ersetzt keine Heizung, sondern arbeitet nur unterstützend
Welches sind die Voraussetzungen für Solarthermie?
Optimal ist eine Dachneigung von 30 bis 50 Grad und eine Ausrichtung nach Süden, leichte Abweichungen nach Westen oder Osten sind möglich. Das Solarthermie-Dach sollte möglichst lange Sonnenlicht erhalten und nicht verschattet werden.
Lesen Sie hier, welche Dachneigungen - Azimutwinkel dagegen für Photovoltaik Anlagen ideal sind.
Eine Baugenehmigung ist in der Regel nicht erforderlich. Eine Ausnahme bilden Baudenkmäler etc. Beim nachträglichen Einbau in bestehende Gebäude ist u.a. der Brandschutz zu beachten.
Worauf ist bei Planung und Bau einer Solarthermie Anlage zu achten?
Zunächst sollten Sie Ihren Wärmebedarf und die Zeiten, in denen Sie warmes Wasser benötigen, ermitteln. Wenn Sie z.B. sehr früh morgens duschen oder baden, kann das Warmwasser nicht direkt aus der Solaranlage genutzt werden, sondern nur das, was im Speicher warm gehalten wird.
Spülen Sie Ihr Geschirr von Hand? Ein Warmwasseranschluss für Waschmaschine und Geschirrspüler lohnt sich meist nicht und wird nur von wenigen Geräten unterstützt.
Prüfen Sie, wie viel Platz für die Solarthermie zur Verfügung steht, bzw. ob es zu einer Platzkonkurrenz mit einer Photovoltaikanlage kommen kann. Ist das Dach stabil genug, um die nicht unerhebliche Zusatzlast zu tragen? Kann z.B. durch eine Dachdämmung mehr Energie eingespart werden als durch eine Solarthermie Anlage?
Wie lang ist der Weg des Wassers von der Anlage zum Speicher oder zum Bad? Dieser sollte möglichst kurz sein, die Rohre sollten hohe Temperaturen von über 100 Grad Celsius aushalten, UV-beständig sein und die Leitungen und Anschlüsse gut gedämmt werden, damit möglichst wenig Wärme auf dem Weg verloren geht.
Förderung sichern
Wenn Sie Ihre Immobilie energetisch sanieren, können Sie sich eine Förderung durch die KfW mit dem Wohngebäude-Kredit 261 sichern. Erkundigen Sie sich, ob sich diese auch mit regionalen Förderprogrammen kombinieren lässt.
FAQ: Fragen zur Warmwassererzeugung mit einer Solaranlage
Wie viele Solarmodule brauche ich für Warmwasser?
Eine Person in Deutschland verbraucht täglich durchschnittlich 50 Liter warmes Wasser, zum Beispiel zum Duschen und Geschirrspülen. Eine thermische Solaranlage zur Brauchwassererwärmung kann diesen Bedarf mit einem Flachkollektor von etwa 1,5 Quadratmetern oder einem Vakuumröhrenkollektor von einem Quadratmeter und einem Pufferspeichervolumen von 70 bis 100 Litern decken. Genauere Informationen erhalten Sie bei unseren Partnern.
Was kostet eine Solaranlage für warmes Wasser?
Die Kosten für Solarthermie hängen von den äußeren Bedingungen und der geplanten Nutzung ab. Soll nur das Brauchwasser erwärmt werden, liegen die Kosten für ein durchschnittliches Einfamilienhaus bei etwa 5.000 Euro. Die Kosten verdoppeln sich auf ca. 10.000 Euro, wenn zusätzlich die Heizung unterstützt werden soll.
Wann lohnt sich eine Solaranlage für Warmwasser?
Es dauert sehr lange, in der Regel weit über 10 Jahre, bis sich eine solarthermische Anlage wirtschaftlich rechnet. Den Löwenanteil machen die Anschaffungskosten aus, die laufenden Kosten sind eher gering.
Was ist besser, Solarthermie oder Photovoltaik?
Aufgrund des höheren Wirkungsgrades von Solarthermieanlagen, der im Idealfall bei etwa 50 Prozent liegt, können diese bei gleichem Flächenbedarf vor allem im Sommer verhältnismäßig mehr Energie umwandeln als Photovoltaikanlagen.
Wie lange hält eine Solaranlage für Warmwasser?
Experten gehen von einer Lebensdauer der Solarthermie-Anlage von rund 20 Jahren aus. Fragen Sie dazu bei unseren Partnern nach.
Welche Vor- und Nachteile hat eine thermische Solaranlage?
Eine Solarthermie Anlage kann in der Regel im Sommer einen großen Teil des Warmwasserbedarfs decken. Wie bei einer Photovoltaikanlage ist der Ertrag im restlichen Jahr deutlich geringer.
Was bringt Solarthermie im Winter?
Da die Leistung der Solarthermie von der Intensität der Sonneneinstrahlung abhängt, kann sie im Winter nur etwa 20 bis 30 Prozent der Leistung im Sommer erbringen.
Wie groß muss der Pufferspeicher bei Solarthermie sein?
Das hängt von Ihrem persönlichen Verbrauch und der Anzahl der Hausbewohner ab. Als Minimum gehen viele Experten von einem Speichervolumen von rund 60 Litern pro Quadratmeter Kollektorfläche aus. Eine Mindestgröße von 750 Litern sollte nicht unterschritten werden, um ausreichend warmes Wasser zwischenspeichern zu können. Sollte auch im Winter überwiegend mit Sonnenenergie geheizt werden, ist ein riesiger Pufferspeicher mit einem Volumen von mehreren tausend Litern notwendig. Das ist meist aber nicht realisierbar und eine Zusatzheizung wird benötigt.
Was kostet 1 qm Solarthermie?
Ein Quadratmeter Solarkollektorfläche zur reinen Warmwasserbereitung kostet inklusive Zubehör und Montage etwa 500 bis 750 Euro. Die Preise variieren je nach Größe der Anlage. Man sollte mit einem Gesamtpreis von ca. 6.000 Euro und mehr rechnen. Soll zusätzlich die Heizung unterstützt werden, verdoppeln sich die Kosten.
Fazit
Mit einer Solarthermie Anlage schonen Sie die Umwelt und reduzieren den Verbrauch fossiler Energieträger. Im Idealfall kann die Heizung außerhalb der Heizperiode ausgeschaltet bleiben. Ob sich eine Anlage allerdings auch wirtschaftlich lohnt, hängt von der Größe und dem Warmwasserverbrauch des Haushalts ab. Eine zuverlässige Aussage darüber können Ihnen unsere Partner geben.
Holen Sie sich gerne bei Fragen zu diesem Thema Informationen bei unseren spezialisierten Partnern ein.
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