Solaranlagen

Heizen mit Solarenergie

Solarthermie: Infos im Überblick

Solarthermieanlagen wandeln Sonnenstrahlen in Wärmeenergie um – ideal zur Bereitung des Warmwassers oder als unterstützende Heizmöglichkeit. Erfahren Sie hier bei Käuferportal wie Solarthermieanlagen funktionieren, mit welchen Erträgen Sie rechnen können und welche Potenziale Solarthermie hat. Außerdem vermitteln wir Ihnen passende Anbieter für Ihr persönliches Solarprojekt.

Wärme aus Sonnenenergie

Solarenergie spielt in Deutschland eine zentrale Rolle in der Realisierung einer nachhaltigeren Energieversorgung. Das Ziel: Fossile und nukleare Energieträger sollen mittelfristig abgelöst und der CO2-Ausstoß deutlich reduziert werden. Solaranlagen können in zwei Typen unterschieden werden: Solarthermie- und Photovoltaikanlagen. Während die Photovoltaik zur Stromerzeugung genutzt wird, wandeln solarthermische Anlagen Sonnenenergie in Wärmeenergie um, die beispielsweise für die Bereitung von Warmwasser oder auch zur Heizungsunterstützung eingesetzt werden kann. In den vergangenen Jahren wurde der Ausbau von Solarthermieanlagen in Deutschland zwar vorangetrieben, allerdings decken sie bislang einen nur geringen Teil des Wärmebedarfs ab.

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Zahlen und Fakten

Jeden Tag liefert uns die Sonne ein Energiepotenzial, das den Primärenergieverbrauch Deutschlands um das Achtzigfache übersteigt. Während fossile Brennstoffe, wie Kohle, Erdgas oder Erdöl, nur begrenzt vorhanden sind, ist die Energie der Sonne unerschöpflich. Seit den 90er Jahren hat sich die installierte Kollektorfläche von Solarthermieanlagen in Deutschland kontinuierlich um ein Vielfaches erhöht. 2014 waren hierzulande insgesamt 18,4 Millionen Quadratmeter Solarkollektorfläche verbaut.

Installierte Kollektorfläche in Deutschland 1991-2014
Quelle: Käuferportal | statista.com

Trotz des stetigen Zubaus von solarthermischen Anlagen ist ihr Beitrag zur Wärmebereitstellung noch immer relativ gering. 2014 wurden durch Solarthermieanlagen etwa 7 Milliarden kWh (Kilowattstunden) Wärme bereitgestellt, was nur knapp einem Prozent des gesamten Wärmebedarfs deutscher Haushalte entspricht. Selbst unter der durch erneuerbare Energien produzierten Wärme kommt Solarthermie nur zu einem Anteil von gerade einmal fünf Prozent. Warum das große Potenzial der Solarthermie bislang noch nicht ausreichend genutzt wird, hat weniger technische, sondern vielmehr wirtschaftliche und förderpolitische Gründe. Immerhin prognostiziert der Bundesverband für Solarwirtschaft einen Anstieg des Anteils am Gesamtwärmebedarf auf drei Prozent bis 2020 und auf acht Prozent bis 2030.

Abdeckung des Wärmebedarfs durch Solarwärme 2014

Anteil von Solarthermieanlagen an Wärmebedarfsdeckung in Deutschland 2014
Quelle: Käuferportal | BMWi

Vor- und Nachteile von Solarthermie

Solarthermie ist ökologisch wertvoll und effizient. Dennoch hat auch sie Vor- und Nachteile.

  • unerschöpfliche Energiequelle
  • kein CO2-Ausstoß durch die Energiegewinnung
  • bis zu 65 % Einsparung der laufenden Heizkosten
  • Amortisation bereits nach wenigen Jahren
  • effiziente Nutzung stark abhängig von Sonneneinstrahlung
  • hohe Investitionskosten
  • optische Beeinträchtigung durch Solarkollektoren auf dem Dach

Wie funktionieren Solarthermieanlagen?

Der wichtigste Bestandteil einer Solarthermieanlage ist der Kollektor. In den Kollektoren befinden sich sogenannte Absorber, welche die einfallenden Sonnenstrahlen absorbieren. Die Sonnenenergie wird in Wärme umgewandelt und auf ein Wärmeträgermedium (meist ein Gemisch aus Wasser und ökologisch unbedenklichem Frostschutzmittel) übertragen, das den Absorber durchströmt.

Aufbau einer Solarthermieanlage
Aufbau einer Solarthermieanlage © Käuferportal

Die Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert zwischen dem Kollektor und dem meist im Keller installierten Wärmespeicher. Sobald die Temperatur am Kollektor die Temperatur im Warmwasserspeicher übersteigt, schaltet sich die Steuerungseinheit der Solarheizung ein. Eine Pumpe wird in Gang gesetzt und transportiert die im Kollektor aufgenommene Wärme in den Speicher, wo es für die weitere Nutzung bereitgestellt wird. Eine konventionelle Heizung gewährleistet, dass warmes Wasser auch dann zur Verfügung steht, wenn die Solarkollektoren mal keine Energie liefern.

Ein entscheidender Faktor für den Wirkungsgrad einer Solarthermieanlage sind die Größe der Kollektorfläche sowie der Kollektor-Typ. Wird die Anlage nur zur Warmwasserbereitung genutzt, reicht eine relativ kleine Kollektorfläche aus. Für die Heizungsunterstützung sind jedoch größere Flächen auf dem Dach notwendig.

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Solarkollektoren

Sonnenkollektoren sind das Zentrum einer solarthermischen Anlage. In der Solartechnik unterscheidet man im Wesentlichen zwischen zwei Typen von Solarkollektoren: den Flachkollektoren und den Vakuum-Röhrenkollektoren. Sie unterscheiden sich in Preis und Wirkungsgrad.

FlachkollektorenFlachkollektoren
Flachkollektoren ähneln äußerlich den Solarmodulen einer Photovoltaikanlage. Sie bestehen aus einem flachen Absorber (mehrere Platten aus Kupfer oder Aluminium), der die Wärme des Sonnenlichts aufnimmt. Flachkollektoren sind die mit Abstand verbreitetsten Kollektoren und sehr viel günstiger als die effizienteren Vakuum-Röhrenkollektoren.


Vakuum-RöhrenkollektorenVakuum-Röhrenkollektoren
Vakuum-Röhrenkollektoren sind besser isoliert als Flachkollektoren und arbeiten effizienter. Die Absorberflächen sitzen in nebeneinanderliegenden Röhren, die vakuumisiert sind. So können Wärmeverluste enorm reduziert werden. Röhrenkollektoren sind zwar teurer, benötigen aber eine geringere Fläche als Flachkollektoren – bei gleicher Leistung.


Sonnenkollektoren sind in den vergangenen Jahren technisch enorm verbessert worden. Früher waren sie zu teuer, ineffizient und noch nicht wirtschaftlich genug. Heutzutage ist die Technik ausgereift, vielseitig und in jedes Eigenheim integrierbar. Die anfängliche Investition amortisiert sich bereits nach wenigen Jahren.

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Ertrag einer Solarthermieanlage

Die tatsächlich nutzbare Wärmeenergie, die durch eine Solarthermieanlage erzeugt wird, nennt man den Solarertrag. Der Solarertrag ist dabei immer geringer als die insgesamt erzeugte Wärmemenge, da Wärme nicht zu jedem Zeitpunkt genutzt werden kann. Solarthermische Anlagen zur Heizungsunterstützung liefern beispielsweise im Sommer deutlich mehr Energie, als benötigt wird.

Globalstrahlung der Bundesrepublik Deutschland 2012
Globaleinstrahlung in Deutschland © Käuferportal

Wovon hängt der Solarertrag ab?

Zunächst hängt der Solarertrag von der jährlichen Sonneneinstrahlung ab: Nicht überall in Deutschland scheint die Sonne gleich viel. Die sogenannte Globalstrahlung schwankt hierzulande zwischen 900 und 1.300 Kilowattstunden pro Quadratmeter im Jahr. Ein besonders günstiger Standort für Solaranlagen ist der Süden Deutschlands. Ist die örtliche Sonneneinstrahlung nicht ganz so hoch, kann sie über eine größere Kollektorfläche kompensiert werden.

Weitere Einflussfaktoren:

  • Größe der Anlage
  • Neigungswinkel und Ausrichtung des Daches
  • Wirkungsgrad der Kollektoren

Wie hoch ist der durchschnittliche Solarertrag?

Durchschnittlich erzielen Solarthermieanlagen pro Quadratmeter einen jährlichen Ertrag von 400 bis 600 Kilowattstunden pro Jahr – abhängig von den oben genannten Faktoren. So können meist 50 bis 60 Prozent des Energiebedarfs für Warmwasser gedeckt werden, bei Heizungsunterstützung rund 30 Prozent. Eine Anlage zur Warmwasserbereitung für einen Einfamilienhaushalt mit vier Personen benötigt eine Kollektorfläche von etwa 4 bis 6 Quadratmetern und ein Speichervolumen von rund 300 Litern.

Potenziale von Solarthermie

Substitutionspotenzial (Illustration)Noch trägt Solarthermie in Deutschland nur geringfügig zum Gesamtwärmebedarf bei. Die solarthermischen Potenziale werden dabei oft unterschätzt. Nur wenn der Anteil erneuerbarer Energien im Wärmesektor deutlich gesteigert wird, kann die Energiewende auch erfolgreich sein. Laut der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V. könnte realistisch rund ein Viertel des Verbrauchs von Heizöl, Gas oder anderen Energieträgern in Gebäuden mit einer Wohneinheit (Einfamilienhäuser, Doppelhaushälften, Reihenhäuser) durch Solarthermieanlagen eingespart werden. Durch bestehende Anlagen wird aktuell nur rund ein Prozent dieses Potenzials genutzt.

Solarthermieanlagen kaufen

Wer eine Solarthermieanlage kauft, tut etwas für die Umwelt, fördert die Energiewende und macht sich unabhängiger von steigenden Energiepreisen. Die Investition ist zwar teuer, rentiert sich aber nach einigen Jahren. Wir haben Ihnen zwei Preisbeispiele für komplette Solarthermieanlagen zusammengestellt, damit Sie sich eine ungefähre Vorstellung vom preislichen Rahmen machen können.

Solarthermieanlage für Warmwasser | Kosten
Solarthermieanlage für Warmwasser Kosten*
Flachkollektor 5 m² 1.000 €
Wärmespeicher 300 l 800 €
Installation (Rohre, Montage etc.) 1.500 €
Gesamtkosten 3.300 €
  *Preisangaben sind Richtwerte zur Orientierung
Solarthermieanlage für Warmwasser + Heizung | Kosten
Solarthermieanlage für Warmwasser + Heizung Kosten*
Flachkollektor 15 m² 4.500 €
Wärmespeicher 1.000 l 2.000 €
Installation (Rohre, Montage etc.) 2.000 €
Gesamtkosten 8.500 €
  *Preisangaben sind Richtwerte zur Orientierung

Geld sparen durch Fördermittel

Der Kauf einer Solarthermieanlage wird staatlich gefördert, beispielsweise durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) oder die KfW-Bankengruppe. Zuschüsse, Bonuszahlungen oder zinsgünstige Darlehen erleichtern die Finanzierung einer thermischen Solaranlage deutlich und verkürzen ihre Amortisationszeit. Mehr Informationen zu Fördermitteln erhalten Sie hier auf Käuferportal.


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Sie suchen eine Solarthermieanlage für Ihr Eigenheim? Käuferportal hilft Ihnen dabei! Füllen Sie einfach unseren Online-Fragebogen aus - wir vermitteln Ihnen kostenlos und unverbindlich bis zu drei qualifizierte Solaranlagen-Hersteller aus Ihrer Region. Vergleichen Sie die Angebote und entscheiden Sie sich für das beste Preis-Leistungsverhältnis.

Bildquellen:
© Käuferportal
© anweber | Fotolia
© Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) | Europäische Union
© Ralf Gosch | Shutterstock
© TÜV Saarland Gruppe | tekit Consult Bonn Gruppe GmbH
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