Die Nutzung der Sonnenenergie zur Wärmegewinnung gehört zu den bewährten Methoden, um Heizkosten zu senken und einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Besonders Solarthermie, also die Umwandlung von Sonnenstrahlen in Wärme, hat sich als Technologie etabliert.
Doch wie funktioniert sie, für wen lohnt sich die Investition, und warum könnte die PVT-Technologie die bessere Wahl sein? In diesem Artikel bekommen Sie als Hausbesitzer die passenden Antworten zur Solarthermie.
Was ist Solarthermie und wie funktioniert sie?
Solarthermieanlagen nutzen Sonnenkollektoren, um Wärme zu erzeugen. Konkret wird dadurch die Warmwasserbereitung und Heizung unterstützt. Besonders in Deutschland ist die Technik weit verbreitet, da solarthermische Anlagen für Warmwasser einen Wirkungsgrad von rund 50 % erreichen. Bei Solarthermieanlage für Heizung und Warmwasser liegt er meist bei 25-30 %. Damit gehört Solarthermie zu den effizientesten Lösungen, die mit erneuerbarer Energie betrieben werden.
Die Funktionsweise ist simpel:
- Sonnenstrahlen treffen auf die Kollektoren.
- Eine spezielle Flüssigkeit in den Kollektoren nimmt die Wärme auf und transportiert sie zum Wärmespeicher.
- Vom Speicher aus wird die Wärme für Warmwasser oder Heizung bereitgestellt.
Arten von Sonnenkollektoren
Flachkollektoren
Günstig in der Anschaffung, aber weniger effizient bei niedrigen Temperaturen. Der jährliche Wärmeertrag liegt ca. bei 350 kWh/m²
Vakuumröhrenkollektoren
Höhere Effizienz und bessere Leistung bei schwacher Sonneneinstrahlung, dafür teurer. Betriebstemperaturen bis 150 °C
Solarthermie: Einsatzgebiete & Leistungsfähigkeit
Eine typische Solarthermieanlage deckt etwa 20 % des jährlichen Wärmebedarfs eines normal gedämmten Einfamilienhauses, bei reiner Warmwasserbereitung können bis zu 60 % erreicht werden. Allerdings reicht die erzeugte Wärme in den seltensten Fällen aus, um ein Haus eigenständig zu versorgen. Aus diesem Grund wird Solarthermie meist mit anderen Heizsystemen kombiniert.
Solarthermie – Kosten und Fördermöglichkeiten?
Eine Solarthermieanlage kostet für ein durchschnittliches Einfamilienhaus zwischen 5.000 und 15.000 Euro. Abhängig vom Einsatzzweck (Nur Warmwasser oder Warmwasser + Heizungsunterstützung) variieren die Kosten. Zudem gibt es genauso wie bei einem PVT-System eine attraktive Förderung durch das BAFA und die KfW-Bank, die bis zu 70 % der Kosten übernehmen.
Vor- und Nachteile von Solarthermie
Vorteile:
- Umweltfreundlich: Im Betrieb entstehen keine CO₂-Emissionen, wodurch aktiv zum Klimaschutz beigetragen wird.
- Unabhängigkeit: Das System reduziert die Abhängigkeit von Energieversorgern und schützt vor steigenden Energiekosten.
- Kombinierbar: Es lässt sich einfach mit nahezu allen Heizsystemen kombinieren und ist für Neubauten sowie Bestandsbauten geeignet.
Nachteile:
- Wetterabhängigkeit: Die Leistung ist stark von der Sonneneinstrahlung abhängig, besonders im Winter liefert die solarthermische Anlage kaum Ertrag
- Überhitzungsgefahr: An heißen Sommertagen kann es zur “thermischen Stagnation” kommen, was sich auf die Lebensdauer der Kollektoren auswirken kann
- Eingeschränkte Speicherfähigkeit: Überschüssige Wärme kann nicht langfristig gespeichert werden.
Was bedeutet thermische Stagnation?
Thermische Stagnation tritt auf, wenn eine Solarthermie-Anlage zu viel Wärme erzeugt. Der Wärmespeicher ist voll, aber die Sonne scheint kräftig weiter. Um Schäden zu vermeiden, schaltet sich die Anlage ab und die Solarflüssigkeit in den Kollektoren erhitzt sich stark, bis sie teilweise verdampft.
Dieser Vorgang ist bei modernen Anlagen in der Regel eingeplant und nicht unmittelbar schädlich. Er kann jedoch bei häufigem Auftreten die Lebensdauer der Anlage und insbesondere der Solarflüssigkeit beeinträchtigen.
Die Grenzen der Solarthermie
Trotz ihrer Vorteile ist Solarthermie nicht ohne Herausforderungen. Ein wesentlicher Nachteil ist ihre Abhängigkeit von der Jahreszeit und Tageszeit. Während im Sommer oft überschüssige Wärme entsteht, reicht die erzeugte Energie im Winter häufig nicht aus, um einen relevanten Anteil des Wärmebedarfes abzudecken.
Warum PVT die bessere Lösung sein kann
Während Solarthermie eine gute Möglichkeit darstellt, Wärmeenergie von der Sonne zu nutzen, bietet die PVT-Technologie (Photovoltaik-Thermie) entscheidende Vorteile. PVT-Kollektoren kombinieren die Funktionen von Solarthermie und Photovoltaik: Sie erzeugen Strom und Wärme gleichzeitig – und das besonders effizient.
| Merkmal | Solarthermie | PVT-Technologie |
|---|---|---|
| Art der erzeugten Energie | Wärme | Strom + Wärme |
| Nutzung im Winter | Gering | Hohe Effizienz, auch nachts |
| Ganzjähriger Einsatz | Nicht vollständig | Ja |
Die Vorteile von PVT im Detail
- Ganzjährige Heizlösung: PVT-Kollektoren liefern ganzjährig Wärme für Heizung und Warmwasser, indem sie etwa 80 % der Energie aus der Umgebungsluft gewinnen – selbst bei niedrigen Temperaturen im Winter.
- Effiziente Flächennutzung: PVT-Module kombinieren Strom- und Wärmegewinnung in einem einzigen System und sparen dadurch wertvolle Fläche im Vergleich zu getrennten Modulen.
- Höhere Gesamteffizienz: Durch die zusätzliche Wärmetauscherfläche auf der Rückseite der PVT-Module erreicht das PVT-System einen höheren Wirkungsgrad als sowohl Solarthermie als auch klassische Photovoltaik.
Bonus: In Kombination mit einer PVT-Wärmepumpe versorgen die PVT-Module das gesamte Haus mit Heizwärme, ohne dass eine zusätzliche Außeneinheit für die Wärmepumpe erforderlich ist.
Fazit: Zukunftssicher heizen mit PVT-System
Solarthermie ist eine gute Möglichkeit, die Wärme der Sonne zu nutzen. Vor allem für Hausbesitzer, die ihre Heizkosten senken und etwas für die Umwelt tun wollen.
Doch mit der PVT-Technologie steht eine noch vielseitigere und effizientere Lösung zur Verfügung. Sie kombiniert die Vorteile von Solarthermie und Photovoltaik und ermöglicht die optimale Nutzung der Dachfläche.
Finden Sie heraus, ob das PVT-System für Ihr Haus geeignet ist und lassen Sie sich unverbindlich beraten.
