Bei der Erzeugung von Warmwasser mit Solar reduzieren Sie nicht nur Ihre Energiekosten, sondern auch die CO₂-Emissionen. Welche Kosten dabei entstehen und welche Vor- und Nachteile Solar-Warmwasser hat, erfahren Sie in diesem Artikel.
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Wie viel Bedarf an Warmwasser kann ich mit Solar decken?
Insgesamt können Sie mit Solar bis zu 60% des Bedarfs an Warmwasser decken. Im Sommer sind sogar bis zu 100% möglich. Dafür muss die Solaranlage optimal für die Warmwasserbereitung dimensioniert und ausgelegt werden.
Wie funktioniert die Warmwassererzeugung mit Solar?
Bei der Solarthermie wird die Sonnenstrahlung durch Kollektoren eingefangen, in Wärmeenergie umgewandelt und in einem Warmwasserbehälter gespeichert. Diese Wärme können Sie dann je nach Größe der Anlage für verschiedene Zwecke nutzen, zum Beispiel zur Warmwasserbereitung oder zur Unterstützung des Heizsystems.
Die Warmwassererzeugung mit Solar erfolgt in drei Schritten:
- Wärmeaufnahme: Die Solarpanel fangen das Sonnenlicht ein und wandeln es in Wärme um. Meistens kommen Flachkollektoren zum Einsatz, es gibt aber auch Vakuumröhrenkollektoren. Diese sind effizienter und eignen sich, wenn der Platz begrenzt ist oder die Bedingungen nicht ideal sind;
- Wärmeverteilung: In einer solarthermischen Anlage verbinden Rohre die Solarplatten für Warmwasser mit dem Speicher. Die Solarflüssigkeit, ein Gemisch aus Frostschutzmittel und Wasser, transportiert die Wärmeenergie. Das Netzwerk umfasst wichtige Komponenten wie das Ausdehnungsgefäß, das Sicherheitsventil und die Solarpumpe für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb;
- Wärmespeicherung: Normalerweise erwärmt die heiße Solarflüssigkeit das Trinkwasser im Warmwasserbehälter. Somit wird das Warmwasser aufbereitet und die Wärmeenergie gespeichert. Es ist aber auch möglich, die Wärmeenergie zur Unterstützung der Heizung zu nutzen. Dafür wird dann ein Pufferspeicher genutzt. Hier wird Heizungswasser statt Trinkwasser erwärmt.
Was sind die Vor- und Nachteile von Warmwasser mit Solar?
Die Warmwasserbereitung mit Solar hat seine Vor- und Nachteile. Allem voran haben solarthermische Anlagen einen hohen Wirkungsgrad und eine Lebensdauer von über 25 Jahren. Allerdings sind die Investitionskosten hoch und es müssen bauliche Maßnahmen zur Verlegung des Rohrnetzes durchgeführt werden.
| Vorteile von Warmwasser-Solar | Nachteile von Warmwasser-Solar |
| hoher Wirkungsgrad | anfängliche Kosten |
| langlebiges System | nicht für jedes Gebäude geeignet |
| reduzierte Energiekosten | bauliche Maßnahmen für Rohrnetz erforderlich |
| weniger Emissionen | |
| Abschalten des Heizungssystems im Sommer möglich | |
| längere Lebensdauer des Wärmeerzeugers | |
| Förderungen möglich |
Was kostet die Warmwasserbereitung mit Solar?
Für die Warmwasserbereitung mit Solar kostet zwischen 4.000 und 6.000 €. Der Preis für die Solarpaneele liegt zwischen 1.500 und 2.500 €, für den Warmwasserspeicher bis zu 1.000 €. Weitere Komponenten wie Rohre, Armaturen, Solarpumpe und Regler kosten bis zu 1.500 €. Für die Montage zahlen Sie 500 bis 1.000 €.
Eine typische solarthermische Anlage zur Warmwasserbereitung in einem Einfamilienhaus besteht in der Regel aus einer Kollektorfläche von vier bis fünf Quadratmetern und einem Warmwasserspeicher von etwa 300 Litern. Die Kosten teilen sich wie folgt auf:
| Kostenstelle | Kosten |
| Solarplatten | 1.500 – 2.500 € |
| Warmwasserspeicher | 800 – 1.000 € |
| Weitere Komponenten (Rohre, Armaturen, Pumpe, Regler, etc.) | 1.200 – 1.500 € |
| Montage & Installation | 500 – 1.000 € |
| Gesamtkosten | 4.000 – 6.000 € |
Lohnt sich Solar für Warmwasser?
Die Solarthermie gilt aus ökologischer Sicht als vorteilhaft, da sie zur Verringerung der Emissionen beiträgt. Die wirtschaftliche Rentabilität der Solarthermie hängt von verschiedenen Faktoren wie Energiepreisen, Verbrauchsgewohnheiten, Gebäudeeigenschaften und aktuellen Heizsystemen ab.
Beispiel: Eine Solarthermieanlage erzeugt etwa 3.000 kWh Wärmeenergie pro Jahr. Bei einem Gaspreis von 0,12 € pro Kilowattstunde bedeutet das eine jährliche Einsparung von rund 400 €. Über einen Zeitraum von zehn Jahren belaufen sich die Einsparungen auf 4.000 €, und nach 20 Jahren sind es 8.000 €. Somit amortisieren sich die Investitionskosten meist innerhalb von 10 bis 15 Jahren. Darüber hinaus sparen Sie jährlich bis zu 60% an Energiekosten.
Noch mehr lohnt sich Solar für Warmwasser mit staatlichen Förderprogrammen, die die Amortisationszeit für solarthermische Anlagen weiter verkürzen.
Welche Förderungen gibt es für Solaranlagen zur Warmwasserbereitung?
Das Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) fördert Solaranlagen zur Warmwasserbereitung mit bis zu 30% der förderfähigen Kosten. Die förderfähigen Kosten bestehen zur 50% aus der Fachplanung und Baubegleitung, 30% als Einkommensbonus und maximal 20% für den Klimageschwindigkeits-Bonus.
Kann ich Solar für Warmwasser nachrüsten?
Sie können Solar für Warmwasser auch in bestehende Heizungsanlagen nachrüsten. Dafür benötigen Sie eine entsprechend große Dachfläche, die Installation eines Rohrnetzes und ausreichend Fläche zur Aufstellung des Warmwasserspeichers. Je nach Größe der Anlage können Sie die Solarthermieanlage auch zur Heizungsunterstützung nutzen.
Tipps und Voraussetzungen bei der Planung
Die Größe einer Solaranlage für Warmwasser hängt vom Warmwasserbedarf, dem Nutzungsverhalten und den örtlichen Gegebenheiten ab. Eine optimal ausgelegte Anlage deckt den Bedarf zwischen April und Oktober vollständig ab.
Wie ist mein Verbrauch an Warmwasser (Verbrauch ermitteln)?
Als Erstes müssen Sie den Warmwasserverbrauch ermitteln. Dabei sollten Sie zukünftige Bedarfe bereits berücksichtigen. Als Richtwert nimmt man einen täglichen Warmwasserbedarf von 60 bis 80 Liter pro Person an.
Welche Größe sollten die Kollektoren haben und wie viele brauche ich davon?
Für den oben genannten Richtwert benötigen Sie etwa 0,8 bis 1,5 Quadratmeter Dachfläche. Meist reichen 4 bis 6 Quadratmeter Kollektorfläche für Einfamilienhäuser aus.
Die Solarkollektoren sollten ausreichend groß sein, damit sie das Wasser effektiv erwärmen. Die Art des Kollektors wirkt sich auf den Energieertrag aus:
- Flachkollektoren haben einen geringeren Wirkungsgrad und benötigen somit circa 1,0 bis 1,5 Quadratmeter je Person;
- Vakuumröhrenkollektoren erreichen einen höheren Wirkungsgrad und benötigen nur 0,8 bis 1,2 Quadratmeter je Person.
Faktoren wie Dachausrichtung, Neigung und Verschattung spielen bei der Dimensionierung der Kollektoren eine Rolle. Geeignet sind Dächer mit Ausrichtung nach Süden und einer Dachneigung zwischen 20 und 50 Grad. Es ist wichtig, dass die Dachfläche frei von Verschattungen ist, da diese den Ertrag mindern.
Ebenfalls sollten Sie die Globalstrahlung bei der Auslegung der Kollektoren berücksichtigen. Diese liegt in Deutschland bei durchschnittlich 1.100 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Allerdings ist die Sonneneinstrahlung im Süden höher und erreicht bis zu 1.300 kWh/m². Im Norden liegt sie bei 900 bis 1.000 kWh/m².
Welche Größe sollte der Trinkwasserspeicher haben?
Rechnen Sie mit 50 bis 80 Litern pro Quadratmeter Kollektorfläche. Für einen Vier-Personen-Haushalt mit etwa sechs Quadratmetern Kollektorfläche benötigen Sie einen Speicher mit einem Fassungsvermögen von 300 bis 480 Litern.
Funktioniert Solar auch als Heizungsunterstützung?
Solar funktioniert auch als Heizungsunterstützung. Dabei schließen die Solarkollektoren an einen Pufferspeicher anstatt eines Warmwasserbehälters an. Anstatt des Trinkwassers wird das Heizungswasser durch die Solarflüssigkeit erwärmt. Allerdings ist die Effizienz von Solar für Warmwasser höher. Während des Winters ist nur wenig Solarenergie vorhanden, wobei der Wärmebedarf am höchsten ist.
Die Alternative: Warmwasser mit Photovoltaik
Aufgrund der hohen Energiepreisen ist die Warmwasserbereitung mit Photovoltaik immer attraktiver. Mit Photovoltaik können Sie sowohl Strom als auch Wärme erzeugen, sodass Sie nur eine Anlage benötigen. Es ist zwar mehr Dachfläche für die Installation einer PV-Anlage vonnöten, dafür entfällt das Rohrnetz.