Diese Webseite verwendet Cookies. Durch die Nutzung der Webseite stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. Datenschutzinformationen
Ich stimme zu

Inhaltsverzeichnis

Allgemeines zu Solaranlagen

Bild: Solaranlage Funktion Wirkung
Strom und Wärme aus Sonnenenergie | © BarnImages / pixabay CC0

Die Sonne ist eine gewaltige Energiequelle. Aufgrund der großen Entfernung (ca. 150 Millionen km) kommt auf der Erde nur ein Bruchteil dieser Energie an.

Trotzdem beträgt die auf die Erde treffende Energieleistung in Deutschland im Durchschnitt 1.000 W pro m². Wie kann diese Solarenergie am besten genutzt werden?

Um Solarenergie für das Eigenheim zu nutzen, werden auf dem Dach Solarpanels angebracht. Diese können die Energie der Sonne entweder in Heizwärme oder in Strom umwandeln. Im Optimalfall ist das Dach südlich ausgerichtet und weist eine Neigung von 30 ° auf, denn so ist die Sonneneinstrahlung am direktesten.

Die Kraft der Solarenergie ist vom Standort abhängig. Die Werte liegen zwischen 951 und 1.257 kWh pro m² und Jahr (kWh/m²/a). Zwischen 2013 und 2017 konnte durch eine Photovoltaikanlage aufbereitete Solarenergie durchschnittlich 970 Stunden voll genutzt werden.

Solaranlage Anwendungsbereich
Photovoltaik Stromerzeugung
Solarthermie Wärmeerzeugung

Solarthermie - die Anlage zur Wärmeerzeugung

Eine Solarthermieanlage wandelt Sonnenenergie in Wärme um. Mit der gewonnenen Wärmeenergie kann Wasser erwärmt werden, das zum Heizen oder als Brauchwasser (Duschen, Abwasch etc.) genutzt wird.

In Gegenden und zu Jahreszeiten, die eine hohe Anzahl an Sonnenstunden aufweisen, sind Solarthermieanlagen besonders effektiv. In diesen Fällen ist die Nutzung der Solarenergie äußerst rentabel, da man auf lange Sicht kostengünstiger Wärme erhält als durch konventionelle Energieträger.

Photovoltaik - die Anlage zur Stromerzeugung

Meist werden Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) auf Dächern angebracht. In Neubauten können moderne Systeme auch in das Dach oder in die Fassade integriert werden, während größere Anlagen in der Regel auf Freiflächen errichtet werden.

PV-Anlagen erzeugen mithilfe von Solarzellen, die aus Silizium bestehen, elektrischen Gleichstrom. Wenn die Sonnenstrahlen (Photonen) auf die Solarzellen treffen, werden Elektronen freigesetzt. Über kleine Metallkontakte, die sich an der Solarzelle befinden, werden die Elektronen als elektrischer Strom zum Verbrauchsgerät weitergeleitet.

Quelle: © GETEC Freiburg / youtube.com

Übliche Kosten für Solaranlagen

Bild: Solarthermie Photovoltaik
Kosten und Nutzen der verschiedenen Solaranlagen | © skeeze / pixabay CC0

Vor dem Kauf einer Solarthermieanlage musst Du Dir darüber im Klaren sein, wofür Du sie genau nutzen willst. Nur zum Erwärmen des Brauchwassers oder soll durch die Solarthermieanlage auch Heizwasser aufbereitet werden?

Wenn Ersteres der Fall ist, sind die Anschaffungskosten geringer, da weniger Wärme benötigt wird und die Anlage kleiner ausfallen kann. Soll die Solarthermieanlage zusätzlich das Heizwasser erhitzen, muss sie entsprechend mehr Energie produzieren.

In dem Fall muss die Kollektorfläche größer ausfallen. Folglich erhöhen sich die Anschaffungskosten für die Anlage. Neben den Kollektoren muss ein Solarspeicher erworben werden, der über Rohrleitungen mit dem Dachaufbau verbunden wird und die gewonnene Wärme speichert. In der Regel kann man eine Solarthermieanlage im Komplettpaket kaufen, sodass im Nachhinein keine unerwarteten Kosten auftreten.

Die ungefähren Kosten einer Solarthermieanlage belaufen sich auf 4.000 - 6.000 € für eine reine Warmwasserbereitung. Rund 8.000 - 11.000 € werden für Heizungsunterstützung fällig. Für die Wartung und Versicherung einer Solarthermieanlage müssen jährlich 100 - 150 € eingeplant werden.

Die Kosten einer Photovoltaikanlage hängen ebenfalls stark von der Anlagengröße ab. Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus kannst Du mit Ausgaben zwischen 5.000 und 10.000 € rechnen. Die Größe der Anlage sollte auf den Strombedarf abgestimmt sein.

Wenn Du eine Photovoltaikanlage einbauen willst, kann die zusätzliche Investition in einen Photovoltaik-Speicher sinnvoll sein. Dieser speichert erzeugten, überschüssigen Strom ein und gibt ihn bei Bedarf wieder ab, sodass Du auch über PV-Strom verfügst, wenn die Sonne nicht scheint.

Solaranlage Kosten (inkl. Montage)
Solarthermieanlage zur Warmwasserbereitung 4.000 € - 6.000 €
Solarthermieanlage zur Heizungsunterstützung Ab 8.000 €
Photovoltaikanlage 5.400 - 6.400 €
+ Stromspeicher 6.000 €

Für Wartung, Reinigung und Versicherung einer Photovoltaikanlage solltest Du jährlich etwa 200 - 400 € einplanen.

Wann lohnt sich der Kauf einer Solaranlage?

Bild: Solaranlage Neubau
Solaranlage im Neubau: Am besten gleich mitplanen | © e-gabi / pixabay CC0

Die Effizienz von Solaranlagen ist abhängig von der Sonneneinstrahlung. Diese beträgt in Deutschland durchschnittlich 1.000 kWh pro m². Je nach Jahreszeit und Region schwankt dieser Wert.

Zwar weisen süddeutsche Regionen im Allgemeinen eine höhere Anzahl an Sonnenstunden auf, aber grundsätzlich eignet sich die Warmwassererzeugung per Solarthermie in ganz Deutschland. Die genauen Werte Deiner Region kannst Du beim Deutschen Wetterdienst erfragen.

Für eine vollständige Beheizung per Solarthermie ist eine Anlagengröße notwendig, die auf den wenigsten Hausdächern realisiert werden kann. Deshalb ist eine Solarthermieanlage eher zur Unterstützung des vorhandenen Heizsystems geeignet. Sie empfiehlt sich zum Beispiel in Kombination mit einer Gasheizung, einer Pelletheizung oder einer Wärmepumpe als primärem Heizsystem.

Mit einer Photovoltaikanlage kannst Du bequem einen Gutteil Deines Eigenbedarfs decken und zusätzlich weiteren Strom ins Netz einspeisen. Ob sich das allerdings langfristig lohnt, ist fraglich, denn die Einspeisevergütung wurde in den letzten Jahren immer weiter reduziert.

Vorteile und Nachteile

Die Vorteile und Nachteile lassen sich leicht zusammenfassen. Sowohl Solarthermie als auch Photovoltaik sind aus ökologischer Sicht extrem sinnvoll und amortisieren sich nach einigen Jahren. Dementgegen stehen hohe Investitionskosten, die potenzielle Kunden abschrecken können, sowie das für manche Menschen störende Äußere der Anlagen.

Vorteile Nachteile
Gratis Energiequelle Ist die Anlage erst einmal installiert, ist die Energie kostenlos. Hohe Anschaffungskosten Ab 5.000 € zzgl. teuren Stromspeicher
Rentabilität Solarthermieanlagen weisen geringe Wartungskosten und eine lange Lebensdauer auf. Inkonstante Energiegewinnung Die Energiegewinnung ist abhängig von der Intensität der Sonneneinstrahlung in der Region.
Regenerative Energie Solarenergie ist nicht endlich; im Gegensatz zu fossilen Rohstoffen kann kein Engpass entstehen.    
Saubere Energie Die durch Solarenergie erzeugte Energie verursacht keine Schäden für den Menschen oder die Umwelt. Zudem verursacht sie keine CO2-Emissionen.    
Integration in Dach und Fassade möglich Kann bei Neubauten in das Dach oder in die Fassade integriert werden. Werden oft als nicht ästhetisch empfunden  
Recyclebar Die Anlagen können kostenlos an Sammelstellen abgegeben werden.    
Förderfähig Für die Installation einer Solarthermieanlage gibt es Zuschüsse vom BAFA.    

Wirtschaftlichkeit

Längerfristig lohnt sich der Einbau einer Solarthermieanlage in jedem Fall. Die fossilen Rohstoffe werden immer knapper, dementsprechend steigen die Heizkosten. Wenn Du das Heizsystem zusätzlich mit einer Solarthermieanlage unterstützt, sind Einsparungen von rund 20 % möglich. Konkret lässt sich im Durchschnitt mit einer jährlichen Kosteneinsparung von rund 600 € rechnen (ausgehend von einer Solarthermieanlage mit Heizungsunterstützung für ein 4-Personen-Einfamilienhaus).

So amortisieren sich die Anschaffungskosten für die Anlage nach ungefähr 15 Jahren. Die Lebensdauer einer Solarthermieanlage beträgt etwa 20 - 25 Jahre. Das bedeutet, dass Du in den weiteren Jahren nach dem Amortisationszeitpunkt bedeutende Einsparungen erzielen kannst.

Noch wirtschaftlicher ist der Einsatz von Photovoltaik: Je nach Größe (und je nachdem, ob ein Stromspeicher verbaut wird) amortisiert sich eine Photovoltaikanlage bereits nach durchschnittlich 10 - 15 Jahren. Da ein Gutteil des Strombedarfs mit einer entsprechend dimensionierten Anlage gedeckt werden kann, sind massive Einsparungen möglich - sowohl finanziell als auch bei den CO2-Emissionen.

Darüber hinaus kannst Du mit einer Photovoltaikanlage Geld verdienen, wenn sie groß genug ist: Überschüssigen Strom kannst Du ins Stromnetz einspeisen, dafür erhältst Du eine Einspeisevergütung von 12 ct pro kWh. Im Optimalfall kombinierst Du die Photovoltaikanlage mit einer Wärmepumpe. So ermöglicht Dir die Solaranlage klimaneutrales Heizen mit minimalen laufenden Kosten.

Notwendige Größe der Anlage

Um Deinen Strombedarf möglichst effizient abzudecken, solltest Du eine Photovoltaikanlage mit ca. einem kWp (Kilowatt Peak) Leistung pro benötigten 1.000 kWh Strom einplanen. Eine Anlage für ein durchschnittliches Haus mit einem Strombedarf von 5.000 kWh nimmt eine Dachfläche von etwa 30 m² ein. Wenn Du in Zeiten erhöhten Strombedarfs auf der sicheren Seite sein willst, dimensionierst Du die Anlage etwas größer - bis zu 10 kWp haben sich für einen Privathaushalt als sinnvoll erwiesen.

Die benötigte Größe einer Solarthermieanlage variiert, je nachdem, zu welchem Zweck Du sie nutzen möchtest. Wenn die Anlage nur zur Erwärmung des Brauchwassers genutzt wird, reicht eine kleinere Anlage. Wenn Du zusätzlich das Heizwasser über die Anlage erwärmen willst, muss diese größer sein, da mehr Sonnenenergie benötigt wird, um eine größere Menge an Wärme zu erzeugen.

Da die dafür erforderliche Flächengröße der Anlage auf den wenigsten Hausdächern umgesetzt werden kann, macht es Sinn, die Heizung nicht ausschließlich per Solarthermie zu betreiben, sondern die Solarthermieanlage zur Heizungsunterstützung zu verwenden. Die benötigte Anlagengröße hängt zusätzlich von der Art der Kollektoren ab: Während bei Flachkollektoren maximal 1,5 m² Kollektorfläche pro Person zu kalkulieren sind, bedarf es bei Vakuumröhrenkollektoren nur maximal 1,25 m² Fläche.

Auch die Haushaltsgröße ist für die Dimensionierung der Anlage wichtig, da durch jeden zusätzlichen Bewohner mehr Warmwasser und Heizenergie benötigt und verbraucht werden. Du solltest nicht vergessen, die Größe des Wärmespeichers der Größe der Solaranlage entsprechend anzupassen. In folgender Tabelle findest Du Richtwerte für die Größe des Speichervolumens der Anlage je nach Größe des Haushalts:

Haushaltsgröße Benötigtes Speichervolumen
2 Personen 200 l
3 - 5 Personen 300 - 500 l
6 - 8 Personen 600 - 800 l
9 - 10 Personen 900 - 1.000 l

Förderung für Solaranlagen

Bild: Solaranlagen Förderung Übersicht
Solaranlage fördern lassen? Das kann sich lohnen! | © Pexels / pixabay CC0

Wenn Du Dich entscheidest, eine Solaranlage zu installieren, dann stehen Dir in Deutschland Fördermaßnahmen offen. Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) fördert die Installation von Solarthermieanlagen mit bis zu 20.000 €.

Bei Photovoltaik gibt es eine solche Förderung nicht. In diesem Fall muss auf die Einspeisevergütung zurückgegriffen werden, wenn ein Teil des erzeugten Stroms verkauft werden soll.

Förderung Solarthermieanlagen BAFA-Förderung
Kombinierte Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung (je nach Gebäudetyp und Kollektorfläche) 2.000 - 20.000 €
Ausschließliche Warmwasserbereitung (je nach Gebäudetyp und Kollektorfläche) 500 - 10.000 €
Bei Anschaffung eines Brennwertkessels Kesseltauschbonus in Höhe von 500 €

Je nach Gebäudetyp und Anlagengröße fällt die Förderung unterschiedlich hoch aus. Wie sich die Kosten für die Installation einer Solarthermieanlage mit effektiver Nutzung staatlicher Förderung entwickeln können, zeigt die folgende Beispielrechnung:

Anlagenart Gebäudeart Bruttokollektorfläche Investitions-kosten ohne Förderung Errechnung der Fördermittel Investitionskosten mit Förderung
Heizungsunterstützung Einfamilienhaus 16 m² 9.600 € 140 € x 16 m² 7.360 €
Mehrfamilienhaus (Gebäudebestand) 50 m² 30.000 € 200 € x 50 m² 20.000 €
Warmwasserbereitung Einfamilienhaus 6 m² 4.500 € 500 € (pauschal) 4.000 €
Mehrfamilienhaus (Gebäudebestand) 30 m² 20.000 € 100 € x 30 m² = 3.000 € 17.000 €

Die Einspeisevergütung (12,20 ct pro kWh, Stand Juli 2018 bei Dachanlagen bis 10 kWp) repräsentiert die dauerhafte Förderung für Deine Photovoltaikanlage. Einen reinen Zuschuss erhältst Du darüber hinaus nicht. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) bietet jedoch einen zinsgünstigen Kredit für PV-Anlagen an, der beim Kauf in Anspruch genommen werden kann.

Anschaffung Kredit Konditionen Tilgungszuschuss
Photovoltaikanlage KfW 270 Bis zu 50 Mio €; ab 1,05 % effektiver Jahreszins -

Wie umweltfreundlich sind Solaranlagen?

Bild: Solaranlage umweltfreundlich
Mit erneuerbarer Energie allen etwas Gutes tun | © Free-Photos / pixabay CC0

Das Wichtigste vorweg: Photovoltaik- und Solarthermieanlagen sind sehr umweltfreundlich. Sie produzieren über ihre Lebensdauer gerechnet so viel Strom bzw. Wärme, dass sie auf jeden Fall eine positive Ökobilanz aufweisen.

Außerdem bestehen Solaranlagen im Großen und Ganzen aus ähnlichen Materialien wie beispielsweise ein handelsübliches Auto. Du musst Dir daher keine Sorgen machen, dass Du es mit kritischem Sondermüll oder Ähnlichem zu tun hättest.

Im Bezug auf das Recycling lassen sich laut offiziellen Angaben bis zu 95 % der Anlagen wiederverwerten. Das Bundesumweltministerium fördert seit 2002 ein Forschungsprojekt, das darauf abzielt, Modulrecycling günstiger und umweltschonender zu machen. Inzwischen lassen sich mithilfe modernster Technologien Produktionsabfälle, ausgediente oder gebrochene Module aufbereiten. Mittlerweile fallen Photovoltaikmodule unter das Elektro- und Elektronikgerätegesetz.

Das bedeutet: Man muss diese an entsprechenden Sammelstellen zum Recycling abgeben. Der Hersteller übernimmt die Verantwortung für die Entsorgung und eventuell auch für die Abholung der Anlagen. Verbraucher können ihre PV-Module also kostenlos zur Wiederverwertung abgeben. Kollektoren für Solarthermie hingegen fallen nicht unter dieses Gesetz. Sie werden normalerweise über den Heizungsbauer entsorgt.