Warmwasser Solar wird auch im Norden immer beliebter

• Mit Sonnenkollektoren Warmwasser zu erzeugen, senkt die Kosten für Heizung und Warmwasser erheblich.
• Selbst im Winter und an bedeckten Tagen ist Warmwasser durch eine Solaranlage mit Speicher verfügbar.
• Die Kombination von Wärmepumpe und Warmwasser mit Solarenergie oder Photovoltaik und Solarkollektoren erhöht den Autarkiegrad noch weiter.
• Warmwasser-Solaranlagen können passgenau auf den persönlichen Bedarf zugeschnitten werden.
• Die notwendigen Kosten lassen sich durch umfangreiche Förderungen aus Bund, Ländern und Kommunen erheblich senken.

In Südeuropa sind Sonnenkollektoren für Warmwasser längst Standard. Selbst im Winter scheint die Sonne dort lange genug, um den Warmwasserbedarf durch erneuerbare Energien zu decken. Wann lohnt sich eine Solaranlage für Warmwasser aber in  Deutschland – falls überhaupt? Immer, denn auch hierzulande scheint die Sonne genug. Mit Solarthermie Warmwasser zu bereiten, stellt tatsächlich eine besonders effektive Nutzung von Sonnenenergie dar. Das sind die Vorteile von Warmwasser mit Solarenergie:

• Sonnenenergie stellt eine unbegrenzt verfügbare erneuerbare Energiequelle dar.
• Neben der Heizung kann das Warmwasser auch zum Duschen und Baden genutzt werden und den Energieverbrauch von Haushaltsgroßgeräten senken, die mit Warmwasser betrieben werden (Waschmaschine, Spülmaschine).
• Die kombinierte Nutzung von Strom und Warmwasser mit Sonnenenergie  sorgt für optimale Energieeffizienz.
• Die Technik für Warmwasser mit Solar lässt sich nachrüsten.
• Warmwasser als Solarspeicher – dank gut gedämmten Warmwasserspeichern lässt sich die Solarenergie auch dann nutzen, wenn die Sonne nicht scheint.
• Warmwasser solar zu gewinnen, ist umweltfreundlich und kostengünstig.
• Für Warmwasser mit Solar sind Förderungen im Rahmen des Heizungsgesetzes (Gebäudeenergiegesetz; GEG) und Steuervorteile möglich.

Welche negativen Aspekte birgt Warmwasser aus dem Solarmodul?

• Bei einer Solaranlage für Warmwasser sind die Kosten relativ hoch.
• Im Winter oder in langen Schlechtwetterperioden ist die Effizienz von Solarmodulen für Warmwasser eingeschränkt.
• Warmwasser-Sonnenkollektoren müssen für die optimale Leistung regelmäßig gewartet werden.

Die am häufigsten eingesetzten Systeme für Warmwasser mit Solar nutzen die thermische Sonnenenergie. Das ist bei Solar-Warmwasser die Funktionsweise: 

1. Solarkollektoren fangen Sonnenenergie auf und wandeln sie in Wärme um.
2. Eine Pumpe befördert das warme Wasser durch ein Rohrleitungsnetz in den Warmwasserspeicher und pumpt kaltes Wasser in die Kollektoren.
3. Der Warmwasserspeicher bevorratet warmes Brauchwasser und versorgt die Heizung mit Warmwasser.

Es wird zwischen drei Arten von Warmwasser-Solaranlagen unterschieden.

Thermische Solarkollektoren

Die meist auf Dächern angebrachten Solarkollektoren machen sich die Sonnenwärme zunutze. Diese thermischen Solarkollektoren gibt es:

• Flachkollektoren: Unter einer das Sonnenlicht aufnehmenden Absorberplatte befindet sich ein Rohrsystem mit einem Wärmeträgerfluid. Das heiße Fluid gelangt über Leitungen zum Warmwasserbehälter oder Wärmespeicher. Das warme Wasser dient entweder der reinen Warmwasserbereitung oder zusätzlich zur Heizungsunterstützung. Dann muss die Kollektorfläche aber großzügiger bemessen werden.
• Vakuumröhrenkollektoren: Sie funktionieren wie Flachkollektoren, nur dass hier das Wärmemedium in den Röhren durch ein Vakuum gegen die Umgebungstemperatur isoliert wird. Dadurch sind sie effizienter und erreichen höhere Wassertemperaturen, etwa für Solarheizsysteme.
• Hybridkollektoren (Photovoltaik-Thermie, PVT): Bei diesem System werden Photovoltaik zur Stromgewinnung und Solarkollektor für die Warmwasserbereitung in einem Modul kombiniert. Die Module sind etwas dicker als PV-Module, um Platz für die Röhren mit Wärmefluid zu machen. Die Hybridnutzung ist besonders effizient, da sie 60 bis 70 Prozent der Solarenergie nutzt (thermischer Wirkungsgrad: 65 Prozent, elektrischer Wirkungsgrad: 15 Prozent).

Solar-Wärmepumpe

Die Kombination von Solarthermie für Warmwasser und Wärmepumpe funktioniert folgendermaßen:

1. Die Solarthermieanlage erhitzt Wasser oder eine andere Wärmeträgerflüssigkeit mit Sonnenenergie.
2. Die erwärmte Flüssigkeit wird an die Wärmepumpe geleitet.
3. Die Prozesse in der Wärmepumpe erhöhen die Temperatur und machen die Flüssigkeit für das Heizsystem nutzbar.

Warmwasser mit Photovoltaik und Heizstab

Bei dieser Lösung bereitet ein Heizstab Warmwasser mit Strom aus Photovoltaik für den Haushalt und zur Unterstützung der Heizung. Dabei kommt eine PV-Überschussregelung zum Einsatz, die zu viel produzierten Strom für die Warmwasserbereitung nutzt. So lässt sich der Eigenverbrauch des Solarstroms steigern und die Effizienz der PV-Anlage erhöhen.
 

Die für Photovoltaik nutzbare Dachfläche ist begrenzt. Was ist also die sinnvollere Investition: Solarmodule für die Stromerzeugung oder zur Wassererhitzung? Je nach Dachfläche und Ausrichtung geht beides.

• Du kannst zum Beispiel auf eine Kombination aus Solarthermie und Solardachziegeln setzen, um die vorhandene Fläche bestmöglich zu nutzen. Solardachziegel mit Autarq-Technologie sind parallel verschaltet. Das macht sie besonders geeignet für den Einsatz auf verwinkelten Dächern, da sie auch bei Teilverschattung kaum Leistungseinbußen zeigen. Sie lassen sich passgenau rund um die Solarkollektoren verlegen, sodass du die gesamte Dachfläche nutzen kannst.
• Hybridkollektoren kombinieren Photovoltaik zur Stromerzeugung und Solarkollektoren zur Wärmegewinnung.
• Warmwasser mit Photovoltaik und Heizstab ist eine weitere Variante, die PV-Anlage möglichst effizient und vielseitig auch fürs Warmwasser zu nutzen.

Die Vorgabe des GEG, dass neu eingebaute Heizungen mit mindestens 65 Prozent erneuerbaren Energien betrieben werden müssen, macht die Investition in Solarthermie interessant. Doch was kostet eine Solaranlage für Warmwasser und Heizung? Das hängt von drei Faktoren ab:

• Größe
• Art
• Leistung der Anlage

Die folgende Tabelle zeigt, wie viel eine Solaranlage mit Warmwasser kosten kann. Ausgewiesen sind die Kosten pro Quadratmeter sowie jene für zusätzliche Technik wie einen Warmwasserspeicher.

Übersicht der Solarthermie-Kosten je nach Art der Anlage
 

Beispielrechnung für Warmwasser mit Solar

Auch wenn jede Anlage individuell konzipiert ist, lässt sich anhand dieser Zahlen eine Überschlagsrechnung erstellen:
 

• Ausgehend von einem Bedarf an 1 Quadratmeter Kollektorfläche und einer benötigten Speicherkapazität von 80 Liter pro Person summiert sich der Preis für eine einfache Warmwasser-Solaranlage mit Speicher bei einem Einfamilienhaus auf rund 5.000 Euro.
• Soll auch die Heizung mit unterstützt werden, muss für 10 Quadratmeter beheizte Wohnfläche 1 Quadratmeter Kollektorfläche einkalkuliert werden. Hinzu kommt ein 1.000-Liter-Pufferspeicher. Die Kosten belaufen sich bei einem Einfamilienhaus auf rund 10.000 Euro. 
• Hinzu addieren sich Installationskosten der Solaranlage für Warmwasser, die je nach System und Anlagengröße unterschiedlich ausfallen.

Zahlreiche Fördermaßnahmen unterstützen Bauherr:innen bei der Modernisierung, der Schaffung oder dem Erwerb von Wohnraum mit solarthermischen Anlagen. Die Kosten für eine Solarthermieanlage lassen sich bis 2029 von der Einkommensteuer absetzen. Das geht jedoch nur, wenn man keine KfW-Förderung in Anspruch genommen hat.

Sonnenenergie Warmwasser: Welche Voraussetzungen müssen für eine Warmwasser-Solaranlage gegeben sein?

• Geeigneter Platz zum Aufstellen der Anlage (zum Beispiel
  unverschattetes Süddach, Dachneigung 30 bis 60 Grad)
• Möglichst dauerhafte Sonneneinstrahlung über den Tag
• Verkabelung und Anschlüsse
• Warmwasserspeicher

Warmes Wasser über Solar: Wie lässt sich der Verbrauch ermitteln?

Pro Person und Tag werden etwa 50 bis 70 Liter Warmwasser verbraucht. Anhand dieser Faustregel lässt sich die Größe und Leistung einer Solaranlage für Warmwasser ermitteln. Zur genauen Verbrauchsermittlung dient der Warmwasserzähler. Er zeigt den tatsächlichen Verbrauch an.

Photovoltaik Warmwasser: Wie groß muss eine Warmwasser-Solaranlage sein?

Fachleute empfehlen für die Größe einer Warmwasser-Solaranlage rund 1 bis 2 Quadratmeter an Solarpaneelen pro Person oder 4 bis 6 Quadratmeter für einen vierköpfigen Haushalt.

Wie viele Solarmodule brauche ich für Warmwasser?

Bereits mit zwei Kollek­toren kannst du bis zu 65 Prozent des jährlichen Warm­wasser­bedarfs einer Person decken – abhängig von der Dachausrichtung und -neigung sowie dem individuellen Verbrauch. Das sind etwa 1 bis 1,5 Quadratmeter Solarpaneelfläche pro Person, bei Heizungsunterstützung sind es sogar 3 bis 4 Quadratmeter. 

Gibt es Warmwasserspeicher mit Solar?

Mittels Sonnenenergie erwärmtes Wasser lässt sich in isolierten Warmwasserspeichern für den Gebrauch vorhalten.

Warmwasser mit Sonnenenergie: Welche Ersparnisse gegenüber Strom und Gas sind möglich?

Das Einsparpotenzial von Warmwasser mit Solarenergie hängt von der Größe, Position und Art der Anlage ab sowie vom persönlichen Verbrauch. Im optimalen Fall lassen sich bis zu 89 Prozent der Kosten für die Warmwasserbereitung gegenüber der Nutzung von Gas oder Strom einsparen.

Warmwasser mit Solar im Winter – funktioniert das?

Bei genug Sonnenlicht erzeugen Solarthermieanlagen auch im Winter Warmwasser, wenn auch weniger als im Sommer. Kürzere Tage und ein flacher Einfallswinkel der Sonnenstrahlen reduzieren die Effizienz. Zudem erzeugt Solarthermie an bewölkten Tagen Warmwasser.

Wie lange hält eine Solaranlage für Warmwasser?

Zwischen 20 und 25 Jahren Lebensdauer kannst du von einer Solaranlage für Warmwasser erwarten, bei regelmäßiger Wartung auch länger.

Wann rechnet sich eine Solaranlage für Warmwasser?

Je nach Kosten für die Anlage amortisiert sich die Solarthermie für Warmwasser nach 10 bis 20 Jahren. Förderungen senken die Investitionskosten und machen die Anlagen noch rentabler.

Wie funktioniert eine Solaranlage für Warmwasser?

Absorber in den Solarkollektoren wandeln Sonnenenergie in Wärme um, die zur Erwärmung von Trinkwasser dient und die Heizung unterstützt.

Zuletzt aktualisiert: 08.07.2024