Thermische Solaranlage: Funktionsweise, Kosten und Vorteile im Überblick

Solaranlagen finden sich mittlerweile auf fast jedem Neubau und auch immer mehr Bestandsgebäude werden aufgerüstet. Dadurch lässt sich die eigene Stromrechnung verringern und etwas zur Energiewende beitragen. Aber es gibt auch eine andere Möglichkeit, die Sonnenenergie zu nutzen und das Klima zu schützen: durch eine thermische Solaranlage. Sie nutzt die Sonnenenergie direkt zur Wärmeerzeugung und kann so Warmwasser bereitstellen oder sogar die Heizung unterstützen. Erfahren Sie hier, was das ist, welche Vorteile diese Alternative hat und mit welchen Einsparungen Sie rechnen können.

Eine thermische Solaranlage oder Solarthermieanlage ist eine Solaranlage, die für die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung eingesetzt werden kann. Sie sind nicht zu verwechseln mit Photovoltaik-Anlagen.

Je nach Größe der Anlage und Höhe des Warmwasserverbrauchs können Sie mit einer thermischen Solaranlage bis zu 70 % der für Warmwasser benötigten Energie aus Sonnenlicht produzieren.

Anders als eine herkömmliche PV-Anlage verfügt eine thermische Solaranlage nicht über thermische Solarplatten bzw. Module. Stattdessen nutzt sie röhrenförmige Kollektoren auf dem Dach, die schwarze Absorberflächen enthalten. Diese nehmen die Sonnenenergie auf und erhitzen eine darin enthaltene Flüssigkeit.

Diese Flüssigkeit transportiert die Wärme und gibt sie in einem Wärmetauscher an das Heizungssystem oder den Speicher ab. Von diesem Speicher gelangt die Wärme dann in Form des warmen Wassers je nach Bedarf zu den Zapfstellen wie Wasserhahn oder Dusche. Soll die gewonnene Wärme nicht nur für Warmwasser, sondern auch für die Heizung genutzt werden, wird sie aus dem Speicher in das Heizsystem eingespeist. Neben einer Fußbodenheizung können auch klassische Heizkörper genutzt werden.

Die abgekühlte Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert zurück aufs Dach, um in den Wärmekollektoren von neuem erwärmt zu werden. Übrigens:
Die Kollektoren können flach oder röhrenförmig sein. Flachkollektoren sind günstiger und platzsparend, Vakuumröhrenkollektoren teurer, aber leistungsfähiger.

Eine thermische Solaranlage hat einige Vorteile, welche sie interessant macht.

• Kosteneinsparungen: Vor allem langfristig lassen sich durch eine thermische Solaranlage Kosten im Vergleich zu einer herkömmlichen Heizanlage sparen. Sie kann den Energiebedarf für Warmwasserbereitung um 50–70 % und bei Heizungsunterstützung um 20–30 % senken. Allein für Warmwasser kann ein durchschnittlicher 4-Personen-Haushalt bis zu 300 Euro pro Jahr sparen.
• Beitrag zum Umweltschutz: Wer Solarthermie zum Heizen nutzt, reduziert den Verbrauch fossiler Brennstoffe wie Heizöl oder Erdgas. Denn um Solarenergie nutzbar zu machen, werden CO₂-Emissionen freigesetzt. Dadurch sinkt der persönliche CO₂-Fußabdruck spürbar, und gleichzeitig wird die Abhängigkeit von klimaschädlichen Energieträgern verringert.
• Hohe Effizienz: Thermische Solaranlagen sind sehr effizient. Der Energieertrag je Quadratmeter ist höher als bei Photovoltaik. Denn die Sonnenenergie wird direkt in Wärme umgewandelt, wodurch kaum Umwandlungsverluste entstehen.
• Lange Lebensdauer: Eine Solarthermieanlage ist mit Herstellergarantien von mindestens 20 Jahren sehr langlebig. Das macht sie zu einem sicheren Investment.

Eine solar-thermische Anlage hat einige Vorteile, aber auch Nachteile, die Sie bedenken sollten, wenn Sie einen Kauf planen.

• Lange Amortisationsdauer: Je nachdem, wie effektiv Sie die Wärme der thermischen Solaranlage nutzen können, liegt die Amortisationsdauer bei 15 Jahren oder mehr. Das ist – gerade verglichen mit einer normalen PV-Anlage - relativ lange.
• Ungenügend im Winter: Die größte Wärmemenge wird im Sommer erzeugt – genau dann, wenn der Heizbedarf am geringsten ist. Dadurch wird meistens eine Zusatzheizung notwendig, um den Bedarf in den kalten Monaten zu decken.
• Hoher Wartungsaufwand: Solarthermische Anlagen müssen wie Solaranlagen regelmäßig gewartet werden. Das ist entscheidend, um die Effizienz zu maximieren und langfristige Zuverlässigkeit sicherzustellen.
• Platzbedarf: Kollektoren benötigen ausreichend Fläche auf dem Dach oder Grundstück. Die meisten Dachflächen sind zu gering, um sowohl einer Photovoltaikanlage als auch einer Solarthermieanlage Platz zu bieten. Hier ist eine PV-Anlage meist die bessere Wahl, da sie oft mehr Ersparnispotenzial aufweist.

Die Kosten einer solarthermischen Anlage hängen von Faktoren wie der Größe der Anlage, der Art der Kollektoren und des Solarspeichers ab. Dazu kommen die Installationskosten, die sich je nach Beschaffenheit des Daches und damit verbunden dem Installationsaufwand unterscheiden können.

Und vor allem eine Frage ist entscheidend: Soll die Sonnenenergie nur das Warmwasser erhitzen oder auch die Heizung unterstützen. Soll auch die Heizung unterstützt werden, müssen Sie mit Kosten um die 10 000 Euro rechnen. Dient die solarthermische Anlage lediglich zur Warmwasseraufbereitung, fallen Kosten von durchschnittlich 5 000 Euro an.

Die gute Nachricht für Sie: Wie eine Photovoltaikanlage lässt sich auch eine Solarthermieanlage staatlich fördern. Über das BAFA erhalten Sie Zuschüsse von 30 % der förderfähigen Kosten für Anlagen zur Warmwasserbereitung. Wird Solarthermie auch zur Raumheizung genutzt oder mit erneuerbaren Heizsystemen kombiniert, sind 35–45 % möglich. Über die KfW erhalten Sie zinsgünstige Kredite.

Solarthermische Anlagen lassen sich sehr gut mit modernen Heizungssystemen wie z.B. Wärmepumpen und Pelletheizungen kombinieren. Die Anlage übernimmt dabei vorrangig die Warmwasserbereitung und kann zusätzlich Heizkreise unterstützen, wodurch der Einsatz fossiler Brennstoffe reduziert wird.

Die logische Alternative ist eine PV-Anlage – am besten in Kombination mit einem leistungsstarken Batteriespeicher und einem Home Energy Management System (HEMS). Der Speicher sorgt dafür, dass ein wesentlich größerer Anteil der erzeugten PV-Energie genutzt werden kann und folglich weniger Strom aus dem Netz kostenpflichtig bezogen werden muss. Das HEMS übernimmt dabei die intelligente Steuerung: Es analysiert Verbrauchs- und Erzeugungsdaten in Echtzeit und stimmt Haushaltsgeräte, Speicher und gegebenenfalls auch eine Wallbox optimal aufeinander ab.

Eine thermische Solaranlage macht ebenso wie eine PV-Anlage die Kraft der Sonne nutzbar. Über Kollektoren auf dem eigenen Hausdach wird die Wärmeenergie der Sonne aufgenommen und nutzbar gemacht. Das hilft Ihnen, die Kosten für Warmwasser und/oder Heizung zu reduzieren. Gleichzeitig reduzieren Sie Ihren ökologischen Fußabdruck.

Allerdings haben solche Solarthermieanlagen auch Grenzen und können lediglich eine Unterstützung sein. Vor allem im Vergleich zu modernen PV-Anlagen liefern sie nur einen Bruchteil der insgesamt möglichen Energie.

Photovoltaik und Solarthermie nutzen beide die Energie der Sonne. Während bei der Photovoltaik aber Strom erzeugt wird, wird über solarthermische Anlagen Wärme erzeugt. Diese kann im Haushalt zur Warmwasserbereitung und zur Heizungsunterstützung genutzt werden.

Theoretisch spricht nichts dagegen, sowohl eine thermische Solaranlage als auch eine klassische PV-Anlage zu installieren. In der Praxis ist allerdings in der Regel zu wenig Platz für beides vorhanden. Denn beide Anlagen müssen nach Süden ausgerichtet werden, um möglichst effizient zu arbeiten. Die meisten Dächer bieten dafür schlicht zu wenig Platz.

Wichtig ist zunächst, den eigenen Wärmebedarf realistisch einzuschätzen – am besten anhand von Verbrauchsdaten, z. B. über den Gaszähler. Auch die baulichen Voraussetzungen spielen eine Rolle – prüfen Sie Dämmung, Statik und Dichtigkeit des Daches, besonders bei Flachdächern. Achten Sie zudem auf kurze, gut gedämmte Leitungen zwischen Dach und Speicher, damit keine Wärme verloren geht.

Einer der großen Vorteile einer thermischen Solaranlage ist ihre Langlebigkeit. Hersteller geben in der Regel Garantien von 20 Jahren, die tatsächliche Lebensdauer liegt aber oft bei 25 Jahren oder mehr.