Solarheizung

Was ist eine Solarheizung?

In der Regel ist mit einer Solarheizung – auch Raumheizungswassererwärmungs-Anlage bezeichnet – eine Solarthermie-Anlage gemeint. Eine solche wandelt Sonnenenergie in nutzbare thermische Energie beziehungsweise Wärme um, nutzt also die Solarthermie. Das allgemeine Funktionsprinzip von Solarheizungen lässt sich wie folgt zusammenfassen:

1. Sonnenkollektoren (beschichtete Kupferbleche) absorbieren Solarenergie und geben diese anschließend an ein Wärmeträgermedium ab. In der Regel handelt es sich dabei um ein Gemisch aus Wasser und Glykol. Im Handel lassen sich aber auch Ausführungen finden, die das Heizwasser direkt über die Solarkollektoren erhitzen.
2. Der aufgeheizte Wärmeträger beziehungsweise die Wärmeträgerflüssigkeit wird durch ein geschlossenes Rohrsystem zu einem Wasserspeicher gepumpt, in dem sich kaltes Wasser befindet.
3. Im Pufferspeicher gibt der Wärmeträger die gespeicherte thermische Energie an das Wasser ab.
4. Im Anschluss wird das abgekühlte Wärmeträgermedium zurück zu den Solarkollektoren geführt.

Im Regelfall finden Solarheizungen hierzulande als Ergänzungssystem Verwendung, das mit einer herkömmlichen Heizanlage kombiniert wird – beispielsweise mit einer Gasheizung, einer Ölheizung oder einer Pelletheizung. Dieser Umstand lässt sich darauf zurückführen, dass die Intensität der Sonnstrahlen nicht ganzjährig ausreicht, um die Heizung ausschließlich mit Solarenergie zu betreiben. Liefert die Sonne nicht genug Energie, springt das klassische Heizsystem ein.

Laut dem Bundesverband Solarwirtschaft (BSW-Solar) lassen sich in den hiesigen Breitengraden aufs Jahr gerechnet etwa 60 Prozent des erforderlichen Warmwassers mittels der Solarthermie erzeugen. Um eine Solarheizung effektiv nutzen zu können, sollten die Sonnenkollektoren vorzugsweise auf Dächern installiert werden.

Wie kann eine Solarheizung fürs Heizen genutzt werden?

Bei einer Solarheizung kommen in der Regel zwei unterschiedliche Funktionsprinzipien zum Einsatz. Zum einen wird Heizenergie über eine Direktanbindung aus dem Pufferspeicher gewonnen. Zum anderen wird die Rücklaufanhebung der Heizkreise genutzt. Wie sich die Solarheizung dabei in die jeweiligen Heizkreise integrieren lässt, bedingen folgende Faktoren:

• Allgemeines Speicherkonzept
• Art des Wärmeerzeugers
• Systemtemperaturen der Heizkreise (Radiator- oder Flächenheizungen)

Der Großteil der heizungsunterstützenden Anlagen in Deutschland verwendet die Rücklaufanhebung. Der Heizkessel muss dabei weniger Energie aufwenden, wenn es zu einer Temperaturerhöhung des Heizkreis-Rücklaufs kommt. Die Erhöhung der Temperatur erfolgt immer so lange, bis der Heizkessel die benötigte Vorlauftemperatur erreicht hat. Das Rücklaufwasser wird dafür durch den Pufferspeicher geführt, der bereits durch die aus den Sonnenkollektoren stammende Wärme aufgeheizt wurde.

Welche Arten von Solarheizungen gibt es?

Zum Einsatz kommen entweder Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren. Letztere kosten im Schnitt zwar rund 30 Prozent mehr, benötigen dafür aber weitaus weniger Fläche und sind ergiebiger. Die höhere Effizienz lässt sich im Wesentlichen auf die Vakuumisolierung zurückführen und macht sich insbesondere bei kalten Temperaturen im Winter bemerkbar.

Grundsätzlich passen sowohl Flachkollektoren als auch Vakuumröhrenkollektoren auf fast alle Dächer. Welche Art der Solarheizung sich im konkreten Einzelfall anbietet, hängt vor allem von der verfügbaren Dachfläche, der angestrebten Nutzung und dem Heizbedarf ab. Auf Röhrenkollektoren zu setzen, bietet sich vor allem an, wenn Sie auch im Winter ausschließlich beziehungsweise vorrangig mit Solarenergie heizen wollen oder keine allzu große Fläche für die Kollektoren verfügbar ist.

Vor- und Nachteile beim Heizen mit Solar

Wer sich für den Kauf einer Solarheizung interessiert, macht sich natürlich auch Gedanken über die Vor- und Nachteile beim Heizen mit Solar. Die Vorzüge überwiegen aber deutlich.

• Solarheizungen nutzen eine kostenlose Wärmequelle, die zudem unerschöpflich ist.
• Da sie komplett emissionsfrei Wärme erzeugen, tragen Solarheizungen zum Klimaschutz und zur Verbesserung der persönlichen CO2-Bilanz bei.
• Wer mit Solarenergie heizt, senkt damit die Energiekosten und die Abhängigkeit von den Energieanbietern, schützt sich also vor steigenden Energiepreisen.

Solarheizungen bringen jedoch ebenso Nachteile mit sich. Einerseits ist die Anschaffung eines solchen Systems recht kostspielig. Andererseits reicht die Leistung im Winter meist nicht aus, um ausschließlich mit Sonnenenergie zu heizen.

Wie viel kostet eine Solarheizung?

Die Kosten für eine Solarheizung liegen für gewöhnlich zwischen 8.000 und 15.000 Euro, variieren allerdings deutlich zwischen den verschiedenen Herstellern. Mit welchen Anschaffungskosten Sie rechnen müssen, ist zudem von der Dimensionierung der Anlage abhängig. Bei einer für einen vierköpfigen Haushalt ausgelegten Solarheizung ergeben sich Kosten von 9.000 bis 12.000 Euro, die sich wie folgt aufteilen:

• Sonnenkollektoren: 4.500 bis 5.500 Euro
• Pufferspeicher: 2.000 bis 3.000 Euro
• Zubehör und Installation: 2.500 bis 3.000 Euro
• Gesamtkosten: 9.000 bis 11.500 Euro

Die laufenden Kosten liegen in der Regel bei 100 bis 150 Euro pro Jahr. Die Solarheizung jährlich warten zu lassen, kostet 50 bis 100 Euro. Der von der Umwälzpumpe benötigte Strom schlägt mit rund 50 Euro im Jahr zu Buche.

Die Anschaffungskosten mithilfe von Fördermitteln senken

Da Solarheizungen eine nachhaltige Art der Wärmeerzeugung darstellen, fördert der Staat die Anschaffung entsprechender Systeme. Wer sich eine solche Anlage zulegt, kann seit August 2022 über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) eine Förderung in Höhe von 25 Prozent der Anschaffungskosten in Anspruch nehmen. Wird in diesem Zuge gleichzeitig eine alte Heizung ausgetauscht, steigt der Fördersatz sogar auf 35 Prozent. Über die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) besteht zudem die Möglichkeit, zinsgünstige Kredite zu beantragen.

Sparpotenzial: Wie viel lässt sich durch die Installation einer Solarheizung sparen?

Grundsätzlich gilt: Je höher der Wärmebedarf Ihres Haushalts, desto höher das Sparpotenzial. Realistisch ist, dass die Solarheizung rund 50 Prozent des jährliches Wärmebedarfs abdeckt. In einem Vierpersonenhaushalt mit jährlichen Heizkosten von 1.400 Euro ergeben sich durch eine entsprechende Anlage Einsparungen von 700 Euro pro Jahr.

Demnach amortisiert sich die Anschaffung einer Solarheizung im Durchschnitt nach 15 bis 17 Jahren. Durch die Förderung verkürzt sich die Amortisationszeit auf rund 12 Jahre. Da die Lebensdauer der Heizsysteme aber bei 20 bis 30 Jahren liegt, häuft sich langfristig sogar ein Profit an.

Voraussetzungen für eine Solarheizung

Für die Nutzung einer Solarheizung gibt es verschiedene technische und bauliche Voraussetzungen. Die nachfolgende Übersicht zeigt die wichtigsten Anforderungen auf:

• Pufferspeicher: Dieser dient als Zwischenspeicher für die von der Sonnenkraft erzeugte Wärme, hält also das Heiz- und Brauchwasser vor.
• Moderne Hauptheizung: In den meisten Fällen reicht die Solarheizung nicht aus, um ganzjährig für warme Räume (und Warmwasser) zu sorgen. Die Anschaffung ist vor allem deshalb sinnvoll, um die Effizienz des bestehenden Heizsystems zu verbessern.
• Ausreichende Kollektorfläche: Damit eine Solarheizung effizient Wärme erzeugen kann, muss genug Platz für die Kollektoren vorhanden sein. Wie groß die Kollektorfläche ausfallen sollte, hängt vor allem von der Haushaltsgröße und dem individuellen Heizbedarf ab.
• Ausrichtung zur Sonne: Die Sonnenkollektoren müssen optimal ausgerichtet sein, um die einfallenden Sonnenstrahlen bestmöglich nutzen zu können. Ist dies nicht der Fall, sinkt der Wirkungsgrad der Anlage deutlich. Als ideal erweist sich eine Ausrichtung zwischen Südost und Südwest. Optimal ausgerichtet sind die Kollektoren bei einer Neigung von mindestens 20 und maximal 60 Grad. Fachleute erachten eine Ausrichtung von exakt 45 Grad als perfekt. Wichtig ist, dass eine Verschattung – zum Beispiel durch Bäume oder andere Hindernisse – vermieden wird."

Dimensionierung der Solarheizung

Entscheidend sind in diesem Zusammenhang die Kollektorfläche und die Größe des Pufferspeichers. Um die für die Kollektoren erforderliche Fläche zu ermitteln, können Sie auf folgende Faustformel zurückgreifen: Rechnen Sie pro Person in Ihrem Haushalt mit einem Quadratmeter und zusätzlich mit einem Quadratmeter pro zehn Quadratmeter Wohnfläche. Der Pufferspeicher sollte dagegen ein Volumen von 50 Litern pro Person und 50 Litern je Quadratmeter Kollektorfläche aufweisen.

Für eine vierköpfige Familie in einem 100 Quadratmeter großen Haus sind demnach eine Dach- oder Wandfläche von 14 Quadratmetern und ein Pufferspeicher mit einem Fassungsvermögen von 700 Litern erforderlich.

Fazit: Eine energieeffiziente Solarheizung reduziert die Heizkosten deutlich

Durch die Nutzung einer Solarheizung lassen sich die Heizkosten nachhaltig senken. Außerdem wird der CO2-Ausstoß im Vergleich zu herkömmlichen Heizungsanlagen deutlich reduziert. Wer den Einbau im Eigenheim plant, kann zudem von staatlichen Fördermaßnahmen und günstigen KfW-Krediten profitieren. Unter Berücksichtigung der Voraussetzungen, Kosten und Förderung stellt eine Solarheizung fast immer eine sinnvolle Ergänzung des bestehenden Heizsystems