Wer sein Hausdach zur Energieerzeugung nutzen möchte, wird sich schnell die Frage stellen, ob sich eher eine Photovoltaikanlage oder eine Solarwärmeanlage lohnt. Da beide Techniken um eine begrenzte Dachfläche konkurrieren, sollte der Hausbesitzer anhand seiner Präferenzen entscheiden. Dabei handelt es sich jedoch nicht immer um eine Entweder-oder-Entscheidung. Auch die kombinierte Dachbelegung mit Photovoltaik und Solarthermie kann sinnvoll sein.

Welches System lohnt sich finanziell?

Aufgrund der unterschiedlichen Anwendungszwecke muss man auch die Rentabilität getrennt ermitteln. So werden bei der Wirtschaftlichkeitsanalyse einer Solarwärmeanlage immer die eingesparten Heizkosten angesetzt. Grundsätzlich kann man daher sagen, dass sich eine Solarthermieanlage eher dann loht, wenn diese mit einer ansonsten „teuren“ Heizung – etwa einer Gas- oder Ölheizung – kombiniert wird.

Eine Photovoltaikanlage finanziert sich demgegenüber sowohl durch die eingesparten Kosten für den Stromverbrauch als auch durch die Einspeisevergütung. Da diese Vergütung mittlerweile geringer ist als die mit dem Eigenverbrauch eingesparten Stromkosten, ist eine Photovoltaikanlage umso rentabler, desto mehr Strom selbst abgenommen werden kann.

Ob sich die Installation einer Photovoltaikanlage für Sie lohnt, können Sie schnell mit unserem Photovoltaik-Rechner ermitteln.

Umweltfreundliche und unabhängige Energieversorgung

Neben der reinen Wirtschaftlichkeitsbeurteilung spielen vielfach auch Gründe wie Umweltfreundlichkeit und Unabhängigkeit der eigenen Energieversorgung eine wichtige Rolle. Beide Systeme schneiden im direkten Vergleich ähnlich gut ab, sie nutzen umweltfreundliche Solarenergie und ersetzen damit fossil erzeugte Energie, wodurch CO2-Emissionen reduziert werden.

Ähnlich verhält es sich mit dem Kriterium Unabhängigkeit. Mit beiden Systemen kann – je nach Größe der vorhandenen Dachfläche – ein mehr oder weniger bedeutender Anteil des Strom- bzw. Wärmebedarfs gedeckt werden. Aufgrund der hiesigen Wetterbedingungen ist eine vollständige Energieversorgung mit Photovoltaik und Solarthermie in einem Einfamilienhaus in den meisten Fällen jedoch nicht möglich.

Entscheidungshilfe für Photovoltaik oder Solarthermie

Wer sich nicht sicher ist, welches System für die eigenen Zweck sinnvoller ist, kann sich durchaus auch für eine Kombination beider Techniken entscheiden. In vielen Fällen setzt man dabei auf eine Solarthermieanlage zur Trinkwassererwärmung. Dies erfordert für ein Einfamilienhaus einen Platzbedarf von ungefähr eineinhalb Quadratmetern pro Person. Den übrigen Teil des Daches kann man mit einer PV-Anlage bedecken. Beide Techniken müssen dabei nicht zwangsläufig zur gleichen Zeit installiert werden.

Wer sich zunächst für eine Photovoltaikanlage entscheidet, sollte darauf achten, dass genügend Platz für eine spätere Solarthermieanlage vorhanden bleibt und bereits Leerrohre für die Zuleitungen vom Solarthermiekollektor in den Keller gelegt werden. Dies spart Kosten, wenn die Installation der Solarthermieanlage für die Heizung zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt.

Wer sein Hausdach zur Energieerzeugung nutzen möchte, wird sich schnell die Frage stellen, ob sich eher eine Photovoltaikanlage oder eine Solarwärmeanlage lohnt. Da beide Techniken um eine begrenzte Dachfläche konkurrieren, sollte der Hausbesitzer anhand seiner Präferenzen entscheiden. Dabei handelt es sich jedoch nicht immer um eine Entweder-oder-Entscheidung. Auch die kombinierte Dachbelegung mit Photovoltaik und Solarthermie kann sinnvoll sein.

Die Funktionsweise von Solarthermie

„Das Prinzip von Solarthermie-Anlagen kennt jeder von einem Gartenschlauch im Sommer: Liegt dieser in der prallen Sonne, wird das Wasser im Schlauch nach kurzer Zeit sehr heiß. Und auf diesem Prinzip bauen Solarwärmeanlagen auf“, erklärt Christina Rocker von der Deutschen Energieagentur (Dena).

Konkret sieht das so aus: Solar-Kollektoren, die in der Regel auf dem Dach eines Hauses installiert werden, enthalten eine spezielle Flüssigkeit. Diese wird durch die Sonneneinstrahlung erhitzt. Das heiße Fluid wird durch eine Umwälzpumpe von den Kollektoren über ein Rohrsystem in einen Solar-Wärmespeicher gepumpt. Dort entzieht ein Wärmetauscher der Flüssigkeit die Wärme. Abgekühlt wird die Flüssigkeit wieder in die Kollektoren auf das Dach gepumpt. Die Wärmeenergie wird in einem Pufferspeicher zur Verfügung gehalten, bis sie im Haus gebraucht wird.

Nutzung zur Brauchwassererwärmung oder Heizungsunterstützung

Wärmeenergie kann dafür eingesetzt werden, das im Haus benötigte Wasser zu erwärmen. Ebenfalls möglich ist aber auch eine Heizungsunterstützung. Die Voraussetzungen dafür sind allerdings unterschiedlich. „Wer Solarthermiekollektoren lediglich für die Erwärmung des Brauchwassers nutzen möchte, kommt mit etwa drei bis fünf Quadratmetern Kollektorfläche aus. Das lässt sich in Deutschland auf jedem Haus in jeder Region machen, da die Kollektoren so gut sind, dass bereits diffuses Licht für die entsprechende Leistung ausreicht“, sagt Wolf-Dieter Dötterer vom GIH Bundesverband der Gebäudeenergieberater, Ingenieure, Handwerker.

Wer neben der Brauchwassererwärmung auch die Heizung über Solarthermie regeln möchte, sollte schon 12 bis 15 Quadratmeter Fläche vorhalten. „Ein Energieberater sollte im Vorfeld auf Basis der Region, der Lage des Hauses und Ausrichtung des Dachs errechnen, welche Lösung jeweils auch wirtschaftlich Sinn macht“, rät Dötterer. Einschränkungen könne es geben, wenn die Ausrichtung des Hauses sehr ungünstig ist oder es in einem dunklen Tal steht.

Optimal ausgerichtet werden die Kollektoren nach Süden, Süd-Osten oder Süd-Westen. Schattenflächen durch Bäume sollten vermieden werden. „Die Kollektoren können prinzipiell auf jeder Art von Dach angebracht werden. Üblicherweise überprüft man die Dachkonstruktion aber zuvor, da es wirtschaftlich wenig Sinn macht, Kollektoren zu installieren, wenn zwei oder drei Jahre später eine Dachsanierung ansteht“, sagt Dötterer.

Die Nutzung von Solarthermiekollektoren auf Mehrfamilien- oder Mietshäusern ist übrigens vor allem deshalb unüblich, da die Abrechnung schwierig sei.

Pufferspeicher sind notwendig für Solarthermie

Ohne Pufferspeicher funktioniert Solarthermie allerdings nicht. „Sonst kann die Anlage nicht effizient arbeiten, da die gesammelte Energie verloren geht“, erklärt Dötterer. Das sollten Eigenheimbesitzer bedenken. Denn die Speicher benötigen Platz. „Während bei der Nutzungsvariante Brauchwasser für ein Einfamilienhaus rund zwei bis vier Quadratmeter für die Speicher ausreichen, muss man für Heizung und Brauchwasser mit mindestens fünf bis zehn Quadratmetern Fläche rechnen“, sagt der Energieberater. Der genaue Bedarf hängt aber auch von der Haushaltsgröße ab. Die Pufferspeicher enthalten Wasser und sind in der Regel etwa mannshohe und gut isolierte Zylinder mit einem Durchmesser von rund 80 Zentimetern.  

Auch wer die Kollektoren für das Heizen des Hauses nutzen möchte, muss  bedenken, dass er dennoch eine zweite Heizung vorhalten muss – denn das ist gesetzlich vorgeschrieben. „Solange genug Energie aus den Kollektoren im Pufferspeicher vorhanden ist, schaltet sich die Heizung aber nicht ein“, sagt Dötterer. Die verschiedenen Wärmesysteme können problemlos miteinander gekoppelt werden.

Verschiedene Kollektorarten

Die Lebenserwartung der Kollektoren liegt mittlerweile bei gut 20 bis 30 Jahren. Flachkollektoren gelten als robuster. Röhrenkollektoren erreichen allerdings eine um zehn bis 15 Prozent höhere Ausbeute, da sie aufgrund ihrer Form das Licht besser einfangen. „Röhrenkollektoren kann man heute durchaus empfehlen, da sie immer besser werden und zudem einzeln an das System angeschlossen werden. Selbst wenn mal ein Austausch notwendig wird, ist dieser also unkompliziert“, so Dötterer.

Kosten für Solarthermie

Für die Warmwassererwärmung eines durchschnittlichen Einfamilienhauses müssen Immobilienbesitzer rund 3.000 bis 5.000 Euro investieren. Wer Solarthermie zusätzlich zur Heizungsunterstützung nutzen möchte, muss mit rund 8.000 bis 10.000 Euro rechnen. „Nach oben sind zwar keine Grenzen gesetzt, aber man sollte bei der Planung die Wirtschaftlichkeit genau im Blick behalten“, rät der Energieberater. Denn größer heißt nicht unbedingt auch effizienter.

Fördermöglichkeiten für Solarthermie

Immobilienbesitzer müssen die Kosten nicht allein tragen. Im Rahmen der Förderung regenerativer Energien werden Solarthermieanlagen subventioniert. Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (Bafa) zum Beispiel vergibt für Solarthermieanlagen bis zu einer Größe von 40 Quadratmetern Zuschüsse in Höhe von bis zu 3.600 Euro. Außerdem unterstützt die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) die Anschaffung von Solarkollektoranlagen mit einem günstigen Kredit.

Energiesparen ist Ihnen zu wenig? Mit einer Photovoltaikanlage plus Batteriespeicher können Sie selbst Sonnenstrom produzieren und sich so ein Stück Unabhängigkeit schaffen. Immonet verrät, wie das funktioniert.

Geeignete Speicher finden

Nach der Phase, in der es sich vor allem lohnte, den Strom ins Netz einzuspeisen, hat seit einiger Zeit die Phase des Eigenverbrauchs begonnen. Der Hausbesitzer, der Beleuchtung und Kühlschrank, Waschmaschine und Geschirrspüler mit kostenlosem Sonnenstrom aus seiner Photovoltaikanlage betreiben will, sieht sich allerdings mit dem Grundproblem erneuerbarer Ener­gien konfrontiert:

• Wie bringt man Bedarf und Leistung zur Deckung?
• Was passiert mit dem überschüssigen Sonnenstrom, der tagsüber produziert wird?
• Und woher kommt der Strom für Haushaltsgeräte, Licht & Co., wenn bei Dunkelheit oder schlechtem Wetter nicht genügend Solarstrom zur Verfügung steht?

Die Antwort: Geeignete Speicher müssen her. Ohne Batterien ist ein Eigenverbrauchsanteil von etwa 20 Prozent realistisch. Mit ­einem passenden Solarspeicher lässt sich dieser Anteil auf 60 bis 80 Prozent steigern.

„In der Zukunft werden Einspeisevergütung und Strompreis so weit auseinanderklaffen, dass sich der Einsatz dezentraler Speicher für Endkunden lohnen wird“, prophezeit Batterieexperte Matthias ­Vetter vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme. „Mit etwas größer ausgelegten Photovoltaik-Batteriesystemen sind auch in Deutschland solare Deckungsanteile von bis zu 80 Prozent in Ein- und Mehrfamilienhäusern möglich.“

Auch der Bundesverband Solarwirtschaft erwartet daher einen verstärkten Einsatz von Batteriespeichern und modernen Energie­managementsystemen. „Solarstrom selbst zu erzeugen und selbst zu nutzen wird immer attraktiver“, erläutert Geschäftsführer Carsten Körning. „Der Trend ist der eigene Solarspeicher, mit dem sich Solarenergie zeitversetzt nutzen und die Abhängigkeit vom Stromversorger reduzieren lässt.“

Fast alle großen Photovoltaikanbieter haben auch bereits Speicherlösungen für private Eigenheime im Angebot. Die Kosten verringern sich von Jahr zu Jahr.

Günstiges Darlehen von der KfW

Um der Speichertechnologie zum Durchbruch zu verhelfen, wird die Anschaffung von Solarbatterien seit Mai 2013 staatlich gefördert. Von der KfW gibt es zinsgünstige Darlehen mit einem Tilgungszuschuss oder einen direkten Zuschuss zu den Anschaffungskosten des Speichers. Für Solaranlagen mit Speicher ist ein intelligentes Steuerungssystem erforderlich, das für die richtige Verteilung der Stromflüsse im Haus sorgt. Vorrang hat der von der Solaranlage produzierte Strom.

Wird mehr Energie verbraucht, als die Anlage liefert, wird zusätzlich die Batterie entladen. Erst wenn deren Kapazität erschöpft ist, kommt Strom aus dem Netz zum Einsatz. Umgekehrt wird nur überschüssiger Strom ins Netz eingespeist. Das ist der Fall, wenn im Haus wenig verbraucht wird und die Batterie voll ist. Experten rechnen damit, dass die Preise für Batterien in den nächsten drei bis vier Jahren um rund 50 Prozent sinken und die Nachfrage parallel weiter steigen wird. Der Bundesverband Solarwirtschaft e.V. (BSW-Solar) setzt nicht zuletzt auf die geplante Förderung. Eine Initialzündung für dezentrale Batteriespeicher sei dringend erforderlich, um rasch Fortschritte auf technischer Seite und vor allem bei den Kosten erzielen zu können.

Unterschiedlicher Wirkungsgrad der Anlage

Je nach Wirkungsgrad der Anlage wird für ein Kilowatt Leistung eine Fläche von etwa acht bis neun Quadratmetern benötigt. In Deutschland können damit pro Jahr etwa 850 bis 900 Kilowattstunden Solarstrom erzeugt werden. Der ins Netz eingespeiste Solarstrom wird mit einem gesetzlich festgelegten Betrag vergütet. Der bei Inbetriebnahme der Anlage gültige Satz wird 20 Jahre lang gezahlt.

Finanzieller Vorteil durch Eigenverbrauch

Beim Eigenverbrauch des Solarstroms ergibt sich der finanzielle Vorteil aus den ersparten Stromkosten für den nicht benötigten Haushaltsstrom aus dem Netz. Je teurer der Strom am Markt, desto höher ist der Vorteil durch den selbst produzierten Sonnenstrom.

Seit vielen Jahren gibt es in Deutschland die Einspeisevergütung. Sie ist im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) festgeschrieben und regelt, wie Strom aus regenerativen Energien vergütet wird. Eigenheimbesitzer profitierten in den vergangenen Jahren vor allem von hohen Fördersätzen für Photovoltaik, die viele dazu bewogen haben, eine eigene Solarstromanlage aufs Dach zu schrauben.