Solarthermieanlage - Was ist das und wie wird sie genutzt?

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Die Nutzung der Sonnenenergie ist ein zentraler Baustein der Energiewende. Neben Photovoltaikanlagen, die Sonnenlicht in Strom umwandeln, gibt es eine zweite bewährte Technik: die Solarthermie. Sie dient nicht der Stromerzeugung, sondern der direkten Wärmegewinnung und wird vor allem zur Unterstützung der Heizungsanlage und zur Warmwasserbereitung eingesetzt. Solarthermieanlagen lassen sich auf Wohngebäuden, aber auch auf Gewerbeimmobilien installieren und tragen dort wesentlich zur Reduzierung fossiler Energiequellen bei. Doch wie genau funktioniert eine solche Anlage? Welche Varianten gibt es und worauf sollte man bei der Planung achten? In diesem Ratgeber erfahren Sie es.

Wie funktioniert eine Solarthermieanlage?

Das Grundprinzip einer Solarthermieanlage ist einfach: Sonnenstrahlen werden mithilfe sogenannter Kollektoren eingefangen und in Wärme umgewandelt. Diese Wärme wird über eine Flüssigkeit – meist ein Wasser-Glykol-Gemisch – transportiert und in einen Wärmespeicher geleitet. Von dort kann sie entweder zur Warmwasserbereitung oder zur Heizungsunterstützung genutzt werden. Die gesamte Anlage besteht aus mehreren Komponenten: den Kollektoren auf dem Dach, einem Wärmetauscher, einem gut gedämmten Pufferspeicher sowie einer Steuerungseinheit, die die Energieverteilung regelt. Moderne Systeme arbeiten hocheffizient und können an sonnigen Tagen bis zu 100 % des Warmwasserbedarfs decken. Im Winter verringert sich die Ausbeute zwar, aber sie bleibt eine wertvolle Ergänzung.

Unterschiede zwischen Solarthermie und Photovoltaik

Solarthermie und Photovoltaik nutzen beide Sonnenenergie, aber auf völlig unterschiedliche Weise. Während Photovoltaikanlagen Sonnenlicht über Halbleiter in elektrischen Strom umwandeln, erzeugt eine Solarthermieanlage Wärme. Die jeweiligen Einsatzgebiete unterscheiden sich entsprechend: PV-Strom kann ins Hausnetz eingespeist oder in Akkus gespeichert werden, Solarwärme hingegen wird meist direkt vor Ort verbraucht. Ein weiterer Unterschied liegt im Wirkungsgrad: Solarthermieanlagen haben in der Regel einen höheren Wirkungsgrad, da sie keine Umwandlungsverluste durch Stromproduktion haben. Dafür ist die erzeugte Energie schwerer speicher- und transportierbar. Auch in der Planung und Förderung unterscheiden sich die Systeme. Wer eine möglichst autarke Versorgung anstrebt, kann beide Technologien kombinieren, wie zum Beispiel durch PV-Anlagen für Strom und Solarthermie für Warmwasser.

Die verschiedenen Arten von Solarthermieanlagen

Solarthermieanlagen lassen sich grob in zwei Systeme unterteilen: Anlagen zur reinen Trinkwassererwärmung und sogenannte Kombianlagen, die zusätzlich die Heizung unterstützen. Die einfacheren Systeme beschränken sich auf die Erwärmung des Brauchwassers und sind ideal für Haushalte mit geringem Energiebedarf oder bei begrenztem Platz auf dem Dach. Kombianlagen benötigen größere Kollektorflächen und Speichervolumen, liefern dafür aber auch einen höheren Nutzen, gerade in der Übergangszeit. Ein weiterer Unterschied besteht in der Art der Kollektoren: Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren. Flachkollektoren bestehen aus einem dunklen Absorberblech, das in einem Rahmen mit transparenter Abdeckung eingebaut ist. Sie sind günstiger in der Anschaffung und robust, liefern aber bei niedriger Außentemperatur weniger Wärme. Vakuumröhrenkollektoren dagegen bestehen aus einzelnen Glasröhren mit einem Vakuum als Dämmung. Sie haben eine höhere Effizienz und sind besonders für Standorte mit kalten Wintern oder wenig Platz geeignet, allerdings auch etwas teurer.

Wo und wie lässt sich Solarthermie sinnvoll einsetzen?

Solarthermieanlagen sind besonders dann sinnvoll, wenn ein hoher Warmwasserbedarf besteht, so etwa in Haushalten mit mehreren Personen. Auch Gebäude mit hohem Heizbedarf im Frühjahr und Herbst profitieren von der Technik. Die Voraussetzungen für den Betrieb sind in den meisten Wohnhäusern gegeben: Ein nach Süden, Südost oder Südwest geneigtes Dach ohne größere Verschattung genügt. Ideal ist ein Neigungswinkel zwischen 30 und 50 Grad, wobei auch flachere Dächer mit speziellen Gestellen nachgerüstet werden können. Ein wichtiger Punkt ist der Platzbedarf für den Wärmespeicher. Je nach Systemgröße muss dafür ein Volumen zwischen 200 und 1000 Litern bereitgestellt werden. In Bestandsgebäuden kann das mitunter herausfordernd sein – bei Neubauten lässt sich das dagegen frühzeitig einplanen. Auch die Einbindung in bestehende Heizsysteme sollte professionell geplant werden. Moderne Hybridlösungen kombinieren oft Gasheizung, Wärmepumpe und Solarthermie, um eine maximale Effizienz zu erreichen.

Welche Vorteile eine Solarthermieanlage bietet

Solarthermieanlagen bieten eine Vielzahl ökologischer und ökonomischer Vorteile. An erster Stelle steht die Einsparung fossiler Energie. Gerade in Zeiten steigender Gas- und Ölpreise lohnt sich die Umstellung auf Sonnenwärme auch finanziell. Zusätzlich verlängert die Anlage die Lebensdauer der konventionellen Heizung, da diese bei geringerem Bedarf weniger beansprucht wird. Ein weiterer Pluspunkt ist die Umweltfreundlichkeit: Solarthermie erzeugt keine CO₂-Emissionen während des Betriebs und benötigt kaum Wartung. Viele Bundesländer und Kommunen fördern die Installation mit Zuschüssen oder steuerlichen Vorteilen. Die Integration ins Gebäude ist optisch unauffällig und die meisten Systeme lassen sich flach ins Dach integrieren oder aufgeständert montieren. Bei guter Planung amortisieren sich die Investitionskosten nach rund 10 bis 15 Jahren, wobei die Lebensdauer der Komponenten meist deutlich darüber liegt.

Gibt es auch Nachteile?

Trotz aller Vorteile hat die Solarthermie auch ihre Grenzen. Die Effizienz hängt stark von der Sonneneinstrahlung ab und so sinkt in dunklen Wintern oder schattigen Lagen die Leistung spürbar. Darüber hinaus ist die Wärme schlechter speicherbar als Strom, weshalb ein gut dimensionierter Pufferspeicher unerlässlich ist. Die Anfangsinvestitionen sind nicht zu unterschätzen, insbesondere bei Kombianlagen. Auch der Platzbedarf im Gebäude sollte vor der Anschaffung geprüft werden. Eine regelmäßige Wartung – etwa zur Entlüftung der Leitungen oder Überprüfung des Frostschutzes – ist ebenfalls wichtig, wenn auch nicht besonders aufwändig.

Sonnenwärme clever nutzen und etwas für die Umwelt tun

Die Solarthermie ist eine ausgereifte und umweltfreundliche Technologie, die mit vergleichsweise wenig Aufwand große Wirkung entfalten kann. Ob als Unterstützung der Heizung oder zur Warmwasserbereitung: mit der richtigen Planung lässt sich ein erheblicher Teil der benötigten Energie regenerativ decken. Besonders in Kombination mit anderen Technologien wie Photovoltaik oder Wärmepumpen entstehen zukunftsfähige Energiekonzepte für Wohnhäuser. Wer Wert auf Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit und Unabhängigkeit legt, sollte die Möglichkeiten einer Solarthermieanlage in jedem Fall prüfen. Die Investition zahlt sich nicht nur in sinkenden Energiekosten aus, sondern auch in einem guten Gefühl, aktiv zum Klimaschutz beizutragen.