Solarthermie: Warmwasser durch Solar.

Falls Sie sich fragen, was Solarthermie eigentlich ist. Ganz einfach: Solarthermie ist eine Technologie, die Sonnenenergie nutzt, um Wärme zu erzeugen. Also eine Art Solarheizung. Diese Wärme kann für verschiedene Zwecke verwendet werden, zum Beispiel zur Warmwasserbereitung oder Heizungsunterstützung.

Sonnenkollektoren bzw. Solarkollektoren auf dem Hausdach liefern die nötige Energie, indem sie die Sonnenstrahlung einfangen und in Wärme umwandeln. Die Technik von Solarthermieanlagen gilt als ausgereift und die Sonnenscheindauer ist deutschlandweit ausreichend.

Meist deckt Solarthermie mit ihren Kollektoren den Wärmebedarf plus den Bedarf an Warmwasser nicht vollständig ab. Ein Sonderfall sind hier die sogenannten Sonnenhäuser. Sonnenhäuser sind Niedrigenergiehäuser, die mindestens 50 % der Energie für die Gebäudeheizung aus Solarthermieanlagen gewinnen. Weil sie dafür eine große Kollektorfläche und viel Pufferspeicher brauchen, sind sie aber selten.

Leistungsstarke Solarthermieanlagen zur Heizungsunterstützung und Warmwasserbereitung haben viele Vorteile. Das sind die Vor- und Nachteile von Solaranlagen für Solarthermie im Überblick:

Bei Solar zur Warmwasserbereitung gilt das Gleiche wie für Photovoltaik zur Erzeugung von Haushaltsstrom: Der Wirkungsgrad einer Solaranlage sagt aus, wie viel Energie (hier: Wärme) eine Anlage aus Sonnenenergie gewinnen kann.

Zunächst sollte man den Wirkungsgrad der Kollektoren bzw. Sonnenkollektoren vom Wirkungsgrad der gesamten Solarthermieanlage unterscheiden. So kann ein Kollektor für sich betrachtet ganzjährig etwa die Hälfte der Sonnenenergie in Wärme umwandeln. Sieht man die Solarthermieanlage als Solarheizung im Ganzen, macht es für den Wirkungsgrad einen Unterschied, wie viel der von den Kollektoren gesammelten Energie die Anlage tatsächlich nutzen kann.

Wird die gewonnene Sonnenenergie nicht komplett verbraucht, weil viel mehr Solarenergie gesammelt wird als genutzt werden kann (z. B. im Hochsommer), sinkt der Wirkungsgrad. Darum liegt der Wirkungsgrad von Solarthermieanlagen eher bei ca. 50 % (Solarenergie für Warmwasser) bzw. 25 bis 30 % (Solarenenergie nur zur Heizungsunterstützung).

Erzeugen Sie Warmwasser mit Solar!

Die Nutzung von Solarenergie als Solarheizung zur Warmwasserbereitung ist eine der effizientesten und umweltfreundlichsten Anwendungen von Solarthermie. Mit einer Solarthermieanlage fangen Sie die Wärme der Sonne direkt ein und verwenden sie für die Warmwasserbereitung im Haushalt. Das ist eine umweltfreundliche und kostensparende Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen, die fossile Brennstoffe wie Gas oder Öl verwenden – Ihr Geschenk ans Klima!

Wenn von Solar für Warmwasser die Rede ist, ist damit gemeint, dass sich Trinkwasser mit Solarthermie erwärmen lässt. So kann ein Haushalt in den sonnigen Sommermonaten zwischen Mai und September bis zu 100 % des Warmwassers durch Sonnenenergie erzeugen. Ist das nicht großartig? Dazu braucht es nur eine an die Personenzahl angepasste, richtige Planung von Kollektorfläche sowie Speichervolumen.

Solarkollektoren sind das Herzstück Ihrer Solarthermieanlage, wenn es um die Warmwasserbereitung mit Solar geht. Die Kollektoren wandeln die in den Sonnenstrahlen gebündelte Energie in Wärme für das Warmwasser um. Sie können zwei verschiedene Varianten von Kollektoren unterscheiden: Flachkollektoren und Röhrenkollektoren bzw. Vakuumröhrenkollektoren.

Flachkollektoren sind eher einfach gebaut, enthalten eine Solarflüssigkeit und werden nach oben hin mit einem Blech aus Kupfer oder Alu abgedeckt. Sonnenstrahlen erwärmen das Blech, die Solarflüssigkeit wird erhitzt, die Flüssigkeit zum Pufferspeicher transportiert.

Röhrenkollektoren bzw. Vakuumröhrenkollektoren bestehen aus Röhren, zwischen denen es ein Vakuum gibt. Das Vakuum isoliert die Röhrenkollektoren, so dass sie einen höheren Wirkungsgrad haben als Flachkollektoren.

Durch die aufwändigere Bauweise sind die Kosten bei diesen Solarthermie-Kollektoren auch höher. Für Flachkollektoren müssen Sie etwa Kosten von 300 bis 500 Euro pro Quadratmeter (m²) Kollektorfläche einkalkulieren. Effizientere Vakuumröhrenkollektoren kosten etwa 600 bis 800 Euro pro Quadratmeter.

Die zur Wärmeerzeugung von den Kollektoren gesammelte Sonnenwärme (Solarwärme) wird in einen Solarspeicher gepumpt . Ein Wärmetauscher überträgt sie dann an den Speicher der solarthermischen Anlage.

Falls Sie sich nun fragen, ob Sie Warmwasser auch mit Photovoltaik aufbereiten können: Ja, eine PV-Anlage kann Sonnenlicht in Strom umwandeln: Sonnenenergie wird zunächst in elektrische Energie umgewandelt, die dann zur Erwärmung von Wasser genutzt werden kann.

Produziert die PV-Anlage mehr Strom, als Sie brauchen, kann Ihr Photovoltaik-Ertrag zur Warmwassergewinnung genutzt werden – allerdings nur mithilfe eines Heizstabs, einer Wärmepumpe oder von Durchlauferhitzern mit Speicher. Das erhöht die Eigenverbrauchsquote und die Rendite der Anlage.

Heizen mit Solarthermie.

Während einfachere Anlagen sich zur Gewinnung von Warmwasser durch Sonnenenergie eignen, können größere Systeme als „echte Solarheizung“ sogar Ihre Raumheizung unterstützen.

Eine Solarthermieanlage mit Heizungsunterstützung kann als nachhaltige Energiequelle bis zu einem Drittel der nötigen Heizenergie liefern – abhängig von der Art und Weise der Beheizung, von Temperatur der Heizkörper und Größe der Sonnenkollektoren.

Typische Solaranlagen-Größen für eine Heizung mit Solar.

Herzstück der Anlage ist der Solarkreislauf, der mit einer Solarflüssigkeit (Wärmeträgerflüssigkeit), einem Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, gefüllt ist. Er verbindet alle Komponenten: Sonnenkollektoren erwärmen das Gemisch. Die Solarflüssigkeit wird von einer Pumpe zum Speicher befördert. Der Trinkwasserspeicher nimmt die Wärmeenergie auf. Das abgekühlte Gemisch fließt zu den Kollektoren zurück. Sicherheitskomponenten ergänzen das System.

Die Module und Komponenten einer Solarthermieanlage im Einzelnen:

• Kollektoren (auch: Solarkollektoren, Sonnenkollektoren) nehmen die Sonnenstrahlen auf und wandeln sie in Wärme um.
• Der Solarspeicher speichert die aus der Solarenergie gewonnene Wärme. Sie können Sie nach Wärmebedarf nutzen, z. B. für Warmwasser oder zur Heizungsunterstützung.
• Das Rohrsystem enthält die Solarflüssigkeit, die durch die Solarpumpe im System bewegt wird – zum Pufferspeicher hin und zurück.
• Der Solarregler ist die zentrale Steuerungseinheit der Solarthermieanlage. Er regelt die Speicherung der Energie nach Wärmebedarf und steuert die Pumpe. 
• Solarthermieanlagen haben zusätzlich Ausdehnungsgefäße, die Schwankungen der Solarflüssigkeit bei Volumen oder Druck ausgleichen, z. B. wenn sich die Außentemperatur stark verändert. So werden Schäden vermieden.

Sie wollen sich zwischen Solarthermie und Photovoltaik entscheiden? Dann sollten Sie Ihren eigenen Energieverbrauch auf den Prüfstand stellen. Sie können voraussichtlich einen Großteil des selbst erzeugten Solarstroms selbst verbrauchen? Dann lohnt sich eine PV-Anlage. Sie wollen vor allem Warmwasser erzeugen und Ihre Heizung unterstützen, mit einer Solarheizung? Das spricht für Solarthermie. Je nach Budget und Dachfläche können Sie beides kombinieren. Weitere Unterschiede im Überblick:

Solarthermie oder Wärmepumpe? Heizung mit Solar oder ohne? Wenn Sie sich auch diese Fragen stellen, kommen früher oder später die Solarthermie-Kosten auf den Tisch. Dabei spielen Größe und Leistung genauso eine Rolle wie die Frage, ob die Anlage vor allem (nur) für Warmwasser oder (auch) zur Heizungsunterstützung genutzt werden soll.

Wollen Sie Solarthermie nur zur Bereitung von Warmwasser nutzen, können Sie von Solarthermie-Kosten zwischen 3.000 Euro und 6.000 Euro ausgehen. Soll Ihre Solarthermieanlage zusätzlich bei der Heizungsunterstützung zum Einsatz kommen, fangen die Kosten eher bei 7.000 Euro an und können leicht bis zu 17.000 Euro betragen.

Staatliche Förderung für Solarthermie.

Ob Solarthermie oder Wärmepumpe – anders als bei Ölheizungen etc. können Sie als Hausbesitzer bei nachhaltigen Heizsystemen mit staatlichen Fördermitteln rechnen. Zum Beispiel von der KfW (Bundesförderung). Zwischen 30 und 70 Prozent Förderung für Wärmepumpen mit/ohne Solarthermie sind drin. Und zwar in Form von Basis-, Einkommens- und Geschwindigkeitsbonus für alle Anlagenbestandteile. Denken Sie aber daran: Sie müssen für Wärmepumpe und Solarthermie eigene Anträge stellen. 

Auch eine Möglichkeit: Ein zinsvergünstigter KfW-Kredit. Diesen erhalten Sie, wenn Sie Ihr Zuhause umfassend zu einem Effizienzhaus umbauen. Bis zu 150.000 Euro je Wohneinheit sind für eine Effizienzhaus-Sanierung als Kredit drin.

Neben der zu Ihrem Energieverbrauch passenden Größe von Kollektoren und Trinkwasserspeicher sollten Sie mit einer Fachfirma die örtlichen Gegebenheiten klären. Wie stark ist die Beschattung Ihres Dachs? Hat es einen geeigneten Winkel (Warmwasser: 30 bis 50 Grad, Heizen 45 bis 70 Grad)? Passt die Ausrichtung (optimal: Richtung Süden)? So finden Sie genau die richtige Anlage zu Ihrem Bedarf.

Gasheizung, Solarthermie oder Wärmepumpe – Sie müssen sich nicht gegen ein Heizsystem entscheiden, sondern können es mit Solarthermie einfach kombinieren. Ganz im Gegenteil dient Solarthermie ja in erster Linie der Heizungsunterstützung, so dass sie meist zusammen mit einer weiteren Heiztechnik genutzt wird.

Das hat auch seinen guten Grund: So steht nämlich im Winter genug Energie für Ihren Wärmebedarf zur Verfügung. Genau dann, wenn die Sonnenstrahlen nicht mehr so reichlich gesät sind. Eine Kombination von Solarthermie ist mit nahezu allen Heizsystemen möglich: Gas-, Holzpelletheizung genauso wie Wärmepumpe oder Fernwärme.

Stand der Informationen: April 2025