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Energiequelle Sonne

Die Sonne, bereits 4,5 Milliarden Jahre alt, ist eine schier unbegrenzte Energiequelle, die das Leben auf der Erde erst ermöglicht. Obwohl nur ein Bruchteil ihrer Energie auch auf die Erde gelangt, ist dieser Anteil rund 10.000 Mal höher als der Energiebedarf der gesamten Menschheit. Dabei ist das Bewusstsein über das enorme Potenzial dieser Energiequelle keineswegs kürzlich entstanden, wie wir von den alten Ägyptern wissen. Neu jedoch ist das Voranschreiten und die Weiterentwicklung der Solartechnik, die die gezielte Strom- und Wärmegewinnung mittlerweile zum festen Bestandteil unserer Häuser werden lässt. 

Unser Experte gibt Ihnen im Folgenden einen Überblick zur Nutzung von Sonnenenergie: Ob Photovoltaik, Stromspeicher oder Solarthermie – hier finden Sie Antworten von Solartechnik-Experte Uwe Biermann!

Das Wichtigste in Kürze

  • Eine solarthermische Anlage wandelt Sonneneinstrahlung in Wärmeenergie um, indem ein Kollektor die Sonnenenergie „einsammelt“. Die gewonnene Wärmeenergie wird vor allem für den Warmwasserbedarf genutzt und weniger als Heizungsunterstützung.
  • Solarthermische Anlagen sind nur saisonal nutzbar, deshalb müssen sie in der Regel mit anderen Heiztechniken kombiniert werden.

Das Prinzip der Solarthermie ist uralt und jeder, der schon einmal den Rasen gesprengt hat, kennt es aus erster Hand: Was passiert mit einem schwarzen Gartenschlauch, der in der Sonne liegt? Nach einigen Stunden ist das Wasser im Schlauch brühheiß. Solarthermische Anlagen funktionieren vereinfacht gesagt genau so – durch die Sonneneinstrahlung wird Wärmeenergie erzeugt.

Doch natürlich verbirgt sich hinter Solarthermie heutzutage noch viel mehr. Dieser Artikel gibt Ihnen einen Überblick darüber, was die moderne Technik leisten kann und wo sie an ihre Grenzen stößt.

Was leistet eine solarthermische Anlage?

Solarthermie
Solarthermieanlage

Ähnlich wie bei einer Heizung wird die Flüssigkeit durch Kollektoren geleitet und erwärmt. Die so gewonnene Wärmeenergie wird vor allem für den Warmwasserbedarf genutzt.Allerdings gilt dabei zu beachten, dass die Bedarfsspitze für Warmwasser meist morgens oder abends auftritt, wenn Sie die Dusche benutzen. Die Sonneneinstrahlung ist hingegen mittags am stärksten. Deshalb muss die Wärmeenergie möglichst lange und effizient mithilfe eines sogenannten Pufferspeichers zwischengespeichert werden. Das Prinzip der Solarthermie kann auch das Heizungssystem entlasten, denn im Sommer kann eine solarthermische Anlage bis zu 100% der Heizleistung tragen.

Im Winter allerdings, wenn am meisten geheizt wird, muss aufgrund der kalten Temperaturen die Anlage durch eine Kombination mit anderen Heizarten wie z.B. einen Kamin oder eine Gasheizung unterstützt werden.

Wie wird die Energie gespeichert?

Um die Energie der Mittagssonne optimal zu nutzen, müssen Sie die gewonnene Wärmeenergie so lange wie möglich speichern.

Dafür wird ein sogenannter Bivalenter Speicher empfohlen. Reicht die durch Sonnenenergie gewonnene Wärme nicht aus, erfolgt eine Nacherwärmung durch die vorhandene Heizung (Gas-, Öl- oder Pellet-Kessel etc.) über den sogenannten Nachheiz-Wärmeübertrager.

Die Größe des Speichers, und damit auch seine Kosten, variieren je nach Größe der Anlage und dem Warmwasserbedarf im Haushalt. Deshalb ist es sehr wichtig, dass Sie vor dem Bau einer Solarthermieanlage möglichst genau abschätzen, wie groß Ihr Warmwasserbedarf ist. Denn daraus ergibt sich die Größe der Anlage und des Speichers. Bei einer zu kleinen Anlage kann der Bedarf selbst im Sommer nicht gestillt werden und sie müssen draufzahlen. Bei einer zu großen Anlage bleibt Wärmeenergie ungenutzt und geht verloren.

Förder- und Finanzierungsmöglichkeiten einer Solarthermieanlage

Wenn Sie sich dazu entschließen, eine solarthermische Anlage zu bauen, sollten Sie sich unbedingt über die Förder- und Finanzierungsmöglichkeiten schlau machen. Obwohl der Trend zur Solarthermie eher abflaut, gibt es noch immer vielseitige Unterstützung für die umweltfreundliche Energiegewinnung. Unter anderem bietet das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (kurz: BAFA) finanzielle Unterstützung. Je nach Größe und Art der solarthermischen Anlage kann diese sehr unterschiedlich ausfallen (siehe Tabelle). Zu beachten ist auch, dass das BAFA nur den Bau auf bereits bestehenden Gebäuden unterstützt.

Alternativ bietet etwa die Bundeseigene Förderbank KfW kostengünstige Kredite an, um den Bau von Solarthermieanlagen finanziell zu ermöglichen.

Förderübersicht für Solarkollektoranlagen

Errichtung einer Solarkollektoranlage zur…Basisförderung
ausschließlichen Warmwasserbereitung3 bis 10 m² Bruttokollektorfläche500€
11 bis 40 m² Bruttokollektorfläche50€/m² Bruttokollektorfläche
kombinierten Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung, solare Kälteerzeugung oder Wärmenetzzuführungbis 14 m² Bruttokollektorfläche2.000€
15 bis 40 m² Bruttokollektorfläche140€/m² Bruttokollektorfläche

Wie steht es um die Zukunft der Solarthermie?

Obwohl solarthermische Anlagen nach wie vor gefördert werden, geht der Trend eher zurück. Denn da sie stark wetterabhängig sind und Wärme nur für einen begrenzten Zeitraum speichern können, eignen sie sich für nachhaltige Warmwasserbereitung und Heizung nur begrenzt.

Die Forschung konzentriert sich deshalb auf andere Möglichkeiten, Sonnenenergie aktiv zu nutzen und zu speichern, um so die herkömmlichen Heizsysteme durch umweltfreundlichere zu ersetzen.

Im Folgenden haben wir für Sie die Vor- und Nachteile zusammengefasst:

Vorteile der SolarthermieNachteile der Solarthermie
stillt im Sommer nahezu 100% des Warmwasserbedarfs – im ganzjährlichen Durchschnitt ca. 50%ist nur saisonal bzw. tagsüber nutzbar, weshalb Sie ein zusätzliches Heizsystem benötigen
schont die Heizung in der Übergangszeithat in der Produktion einen hohen Energieaufwand, also ist ihre Energiebilanz erst nach längerem Gebrauch positiv
nutzt die Wärme durch Sonnenenergie direkt und damit umweltfreundlicherfordert einen Speicher, der je nach Größe eine Menge Platz benötigt
kostet im Durchschnitt 5.000–6.000€, ist also vergleichsweise günstig in der Anschaffungkostet nicht nur in der Anschaffung, sondern auch in der jährlichen Wartung

Eine solarthermische Anlage ist die technische Weiterentwicklung eines Phänomens, das schon die alten Ägypter kannten und nutzten. Wenn Sie mehr über die Kraft der Sonne und den neuesten Stand der Technik in Sachen Energie-Selbstversorgung erfahren wollen, hat unser Solartechnik-Experte Uwe Biermann in unserer Artikelreihe zum Thema die Antworten für Sie. Bei allen weiteren Fragen stehen Ihnen unsere Energie- und Gebäudeexperten gerne zur Seite.

Dieser Artikel basiert auf einem Interview mit Uwe Biermann. Er ist Experte in den Bereichen Photovoltaik, Stromspeicherung sowie effiziente Wärmesysteme. Seit über 15 Jahren verfolgt er die Branche der erneuerbaren Energien und fand 2011 seinen Weg zu der Firma enersol, die ihn mit durchdachten Lösungen zur unabhängigen Energieversorgung überzeugte.

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