Viele Hausbesitzer stehen vor einer wichtigen Entscheidung: Welche Art von Solar-Technik sollte auf das Dach des Eigenheims installiert werden? Solaranlagen können entweder Wärme erzeugen (Solarthermie) oder Strom produzieren (Photovoltaik).
Der Platz auf dem Dach ist begrenzt und eine Solaranlage bleibt oft jahrzehntelang in Betrieb. Diese Entscheidung hat langfristige Auswirkungen auf die Energieversorgung und -kosten des Haushalts. In diesem Artikel vergleichen wir Photovoltaik (PV) und Solarthermie, um bei dieser Entscheidung zu helfen. Für die meisten Haushalte gibt es einen klaren Favoriten.
Inhaltsverzeichnis
Strom durch die Sonne: Wie funktioniert Photovoltaik?
Photovoltaiksysteme bestehen aus Solarzellen, die in Solarmodulen zusammengeschaltet sind. Diese kleinen Kraftwerke erzeugen Gleichstrom, der dann durch einen Wechselrichter in für Haushalte nutzbaren Wechselstrom umgewandelt wird.
Der Sonnenstrom wird ins Hausnetz eingespeist, sodass man den eigenen Strom nutzen kann. Über die Hälfte der neu installierten PV-Anlagen in Deutschland werden mittlerweile mit einem Stromspeicher kombiniert, wodurch eine Autarkie von bis zu 70% erreicht werden kann. Die Nutzung eines Energiespeichersystems ist entscheidend, um die Selbstverbrauchsquote von PV-Strom zu erhöhen und die Abhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz zu verringern. Ein Großteil des benötigten Stroms wird übers Jahr dann von der Solaranlage produziert, die Stromrechnung sinkt.
Die Einspeisevergütung für nicht genutzten Solarstrom stellt eine wichtige finanzielle Unterstützung dar.
Bei Photovoltaik raten viele Experten: Dach vollmachen mit Solarmodulen. Das lohnt sich oft langfristig.
Der Wartungsbedarf ist sehr gering, denn man hat es nur mit Elektrokomponenten zu tun. Es gibt keine beweglichen Teile oder Flüssigkeiten.
Als Ansprechpartner für die Installation und Wartung dient das Elektro-Handwerk.
Wärme durch die Sonne: Wie funktioniert Solarthermie?
Solarthermische Anlagen nutzen Solarkollektoren, um Wasser zu erwärmen. Die Wärme wird an den Pufferspeicher der Heizung übergeben. Somit kann wahlweise die Heizung untersützt und/oder das Trinkwasser erwärmt werden.
Es gibt verschiedene Typen von Kollektoren, Flachkollektoren und Vakuumröhren, die je nach Bedarf und Budget eingesetzt werden.
Diese Systeme werden in der Regel in Kombination mit einer Gas- oder Ölheizung eingesetzt und können einen erheblichen Teil des jährlichen Wärmebedarfs eines Haushalts decken.
Die notwendige Dachfläche ist vergleichsweise gering. Die Gesamtfläche der Solarkollektoren beträgt im Schnitt nur 5 bis 7 Quadratmeter. Eine größere Fläche wäre nicht rentabel, da im Sommer ein Überschuss an Wärme bestehen würde, der nicht genutzt werden kann.
Der Wartungsbedarf ist aufwendiger als bei Photovoltaik, da man es mit Rohren und Flüssigkeiten zu tun hat. Beispielsweise muss die Flüssigkeit des Wärmeträgers nach einiger Zeit ausgetauscht werden. Auch ein Entlüften der Anlage muss durchgeführt werden.
Man hat es mit einer anderen Branche bzw. Gewerk zu tun, die zuständigen Fachkräfte gehören meist dem Heizungs- und Sanitärhandwerk (SHK) an.
Solarthermie oder Photovoltaik: Ein Vergleich im Überblick
Der wesentliche Unterschied zwischen Photovoltaik- und Solarthermieanlagen liegt in ihrer Funktion: Während Photovoltaikanlagen Strom erzeugen, produzieren Solarthermieanlagen Wärme. Doch man sollte sich unbedingt die spezifischen Vorteile der unterschiedlichen Technologien anschauen.
Vorteile Photovoltaik:
Photovoltaikanlagen zeichnen sich durch ihre Robustheit und Wartungsarmut aus, da sie keine beweglichen Teile oder Flüssigkeiten enthalten. Die durchschnittliche Betriebszeit einer Photovoltaikanlage beträgt 20 bis 30 Jahre oder sogar länger.
Man kann fürs Eigenheim sehr günstig Strom erzeugen, sofern das Dach ausreichend Sonne hat. Wir reden von Stromkosten von rund 10 Cent pro Kilowattstunde, was deutlich unter dem üblichen Strompreis liegt. Bei hohem Eigenverbrauch kann daher eine erhebliche Senkung der Stromkosten erreicht werden.
Zusätzlich ist der Solarstrom ein Multitalent: Er kann elektrische Geräte im Haushalt versorgen, über eine Wärmepumpe Wärme und Warmwasser erzeugen und sogar Elektroautos laden.
Vorteile Solarthermie:
Solarthermische Anlagen ermöglichen die Nutzung vorhandener Wasserspeicher, was sie zur perfekten Ergänzung für Gas- oder Ölheizungen macht. Insbesondere im Sommer kann eine Solarthermieanlage den kompletten Bedarf an Warmwasser decken und so die Energiekosten senken.
Wer die Nase vorne hat: Statistik und Marktzahlen
Statistiken und Marktzahlen liefern aufschlussreiche Einblicke in den Verkauf und die Installation von thermischen und elektrischen Solaranlagen. In den letzten Jahren zeigt sich ein deutlicher Trend: Die Installation von Photovoltaikanlagen hat signifikant zugenommen, während die Nachfrage nach Solarthermieanlagen stagniert.
Dies spiegelt sich auch in der Anpassung der Handwerksbranchen wider. Viele Betriebe, die ursprünglich im Bereich Sanitär, Heizung und Klima (SHK) tätig waren, erweitern ihre Expertise in Richtung Elektrohandwerk. Dies liegt daran, dass der Bedarf an Photovoltaik, Wärmepumpen und Ladestationen für E-Autos (Wallbox) steigt, während traditionelle Gasheizungen weniger nachgefragt werden.
Warum Photovoltaik auf Dächern dominiert
Photovoltaik ist ein Kernstück unseres zukünftigen Energiesystems, welches durch die sogenannte Sektorkopplung gekennzeichnet ist. Es kommt zur einer Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität. Es findet eine Elektrifizierung der Energieversorgung statt. Deshalb ist SolarSTROM die bessere Zukunftsoption als SolarWÄRME.
Im Gegensatz dazu wird Solarthermie meist in Kombination mit einem Gaskessel oder einer Ölheizung verwendet, um deren Pufferspeicher zu erwärmen. Da jedoch Gas- und Ölheizungen in den kommenden Jahrzehnten zunehmend aus den Haushalten verschwinden werden, bietet sich die Photovoltaik als zukunftssichere Lösung an.
Mit Photovoltaikanlagen erzeugter Strom kann effektiv für Wärmepumpen genutzt werden, die ihrerseits die Raumwärme und das Warmwasser liefern. Der Wasserspeicher der Gasheizung kann zudem mit einem Heizstab erwärmt werden, der auch Sonnenstrom nutzen kann. Ebenso kann das E-Auto mit Hilfe der Sonne geladen werden.
Eine umfangreiche und aktuelle Markt- und Technikanalyse zur Photovoltaik in Deutschland gibt es vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
>> hier weiterlesen.
Wann Solarthermie sinnvoll ist
Solarthermie ist eine gute Ergänzung für Eigenheime, die noch lange eine bestehende fossile Heizung in Betrieb haben werde, wie einen Gaskessel oder eine Ölheizung. Insbesondere in Haushalten mit einem hohen Wärmebedarf, wie beispielsweise bei Gebäuden mit schlechter Isolierung, kann Solarthermie signifikant zur Reduktion der Heizkosten beitragen. Vor allem, wenn nicht das Geld für eine umfassende Sanierung des Gebäudes (Wärmedämmung) vorhanden ist.
Ein weiterer Vorteil von Solarthermieanlagen ist ihr vergleichsweise geringer Platzbedarf auf dem Dach. Wenn das Dach groß genug ist, ermöglicht dies die Möglichkeit, eine Solarthermieanlage gemeinsam mit einer Photovoltaikanlage zu betreiben.
Solarthermie plus Photovoltaik: Warum nicht beides?
Wenn man als Hausbesitzer in neue Solartechnik investieren will: Warum nicht beides nutzen? Sofern das Dach groß genug ist.
Es spricht einiges dafür, nur auf Photovoltaik zu setzen. Es ist schlichtweg die flexiblere und zukunftsfähigere Technologie. Die Vorteile wurden oben beschrieben.
Zwei unterschiedliche Systeme erhöhen außerdem die Komplexität und Kosten. Das gilt für die Planung, Installation aber auch Betrieb und Wartung. Beide Systeme haben eine eigene Steuerung, die überwacht werden muss.
Kosten für Solarthermie oder Photovoltaik: Welche Anlage ist günstiger?
Bei der Beurteilung von Kosten und Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen wird oft der Fehler gemacht, nur auf die Anfangsinvestition zu schauen. Entscheidend ist jedoch die langfristige Perspektive der Energiekosten: Kann ich über einen Zeitraum von 20 Jahren mehr Energiekosten sparen mit Solarstrom oder Solarwärme?
Schaut man nur auf die Investitionskosten, hat die Solarthermie die Nase vorn. Eine typische Photovoltaikanlage mit 10 kW Leistung kostet etwa 12.000 bis 15.000 Euro schlüsselfertig ohne Speicher. Für Solarthermie muss man für ein durchschnittliches Eigenheim 5.000 und 8.000 Euro kalkulieren.
Aber langfristig gesehen wird eine Photovoltaikanlage oft die kostengünstigere Option sein, besonders wenn die Solarenergie auch für die autarke Stromversorgung genutzt wird.
Hybridtechnologie: PVT-Kollektoren mit Strom- und Wärmeproduktion
PVT-Kollektoren (Photovoltaik-Thermie) sind eine innovative Hybridtechnologie, die gleichzeitig Strom und Wärme erzeugen kann. Alles unter einer Haube: die Anlagen kombinieren die Technologien der Photovoltaik und Solarthermie in einem Modul, was sie besonders platzsparend und effizient macht.
PVT-Kollektoren sind geeignet für Gebäude, die sowohl einen hohen Strom- als auch Wärmebedarf haben. Wer ein kleines Dach hat, kann dieses energetisch voll ausschöpfen.
Trotz dieser Vorteile gibt es bisher relativ wenig Erfahrung mit dieser Technologie auf dem Markt, was sie zu einer riskanteren Investition machen kann. Käufer sollten daher auf eine möglichst lange Garantiezeit achten, um das Risiko zu minimieren.
Für welche Solaranlagen gibt es mehr Förderung?
So mancher Hausbesitzer wird sich denken: ich nehme die Technologie, die mehr gefördert wird. Vorsicht! Denn Förderung wird oft gleichgesetzt mit Zuschüssen. Hier kann bei der aktuellen Förderlage die Situation für eine Solarthermieanlage auf den ersten Blick durchaus besser sein.
Doch die Photovoltaikanlage bekommt durch die Einspeisegebühr quasi auch Zuschüsse. Aber eben nicht auf einmal mit einer Gesamtsumme, sondern 20 Jahre lange jedes Jahr aufgrund der jährlichen Vergütung des eingespeisten Stroms.
Insofern ist der Vergleich rechnerisch sehr schwierig.
Wie schon erwähnt, ist der wirtschaftliche Vorteil einer Photovoltaikanlage für die meisten Haushalte langfristig höher einzuschätzen. Nicht zuletzt, wenn man damit (in Zukunft) ein E-Auto lädt. Dadurch kann man die Mobilitätskosten deutlich senken.
Extra Tipp: Kleinwindanlage für den Winter
Ein wesentlicher Nachteil von Solarthermieanlagen ist, dass sie nur Wärme produzieren können. Insbesondere während der Heizperiode im Winter, wenn die Sonneneinstrahlung besonders schwach ist, können diese Anlagen nur wenig Energie liefern. Genau dann, wenn am meisten Energie benötigt wird, kommt die Solarthermieanlage an ihre Grenzen.
Hier bietet sich eine Kleinwindanlage als Ergänzung an, da sie besonders in den windreichen Wintermonaten effektiv Energie bereitstellen kann. Wichtig ist jedoch das Vorhandensein eines windstarken Grundstücks, da Kleinwindanlagen in windarmen Gegenden viel zu wenig Strom erzeugen.
Alles in allem ist Windkraft fürs eigene Haus immer erst eine Option, wenn Photovoltaik (und ggf. Stromspeicher) schon vorhanden sind.
Fazit: Was ist besser? Solarwärme oder Solarstrom?
Kein Wunder, dass Photovoltaikanlagen auf Dächern viel weiter verbreitet sind als Solarthermieanlagen. Photovoltaik bzw. der erzeugte Strom ist letztendlich viel flexibler nutzbar als Wärme. Mit Strom kann nicht nur Wärme erzeugt werden; er ermöglicht auch das Laden von Elektroautos und die Versorgung weiterer elektrischer Verbraucher im Haushalt. Für die meisten Eigenheime wird daher eine Photovoltaikanlage die beste Wahl sein.
Dennoch hat Solarthermie ihren Platz, besonders in Haushalten, die für längere Zeit noch eine Gas- oder Ölheizung betreiben. In solchen Fällen kann die Solarthermie zur Unterstützung der bestehenden Heizsysteme eingesetzt werden, um die Energieeffizienz zu verbessern und Heizkosten zu senken. Die Solarwärmeanlage könnte dann parallel zur PV-Anlage betrieben werden.
