Thermische Solaranlage selber bauen

Question 1

2. Thermische Solarenergie: Wie funktioniert das?

Answer

2.1. Arbeitsprinzip einer Solarthermieanlage, System Tichelmann

Thermische Solarenergie hat mit Photovoltaik, der Stromerzeugung aus Sonnenenergie, nichts zu tun. Vielmehr wird in solarthermischen Verfahren Wasser durch die Sonne aufgewärmt.

Durch die Materialauswahl und eine möglichst große Kollektorenoberfläche kann das Wasser so auf bis zu 70 °C erhitzt werden, dies hängt jedoch von der Sonneneinstrahlungsintensität und -dauer ab.

Die Besonderheit dieser Anlage liegt in den Eigenbau-Kollektoren: Anders als in handelsüblichen Solarthermieanlagen, für die Kollektoren fertig zugekauft werden, lassen sich die Kosten für eine thermische Solaranlage erheblich senken, wenn Sie diese selber bauen.

Das durchströmende Wasser wird in dünnen Röhren vor einem dunklen Hintergrund den Sonnenstrahlen ausgesetzt und erwärmt sich.

Anders als in gewerblichen Anlagen hat diese Solaranlage zudem keinen Sekundärkreislauf: Das erhitzte Wasser, welches später aus der Dusche kommt, wird direkt in den Warmwasserboiler eingeleitet.

Allerdings kann die Anlage wegen Frostgefahr nicht im Winter betrieben werden, angesichts der mangelnden Sonnenstunden ist dies jedoch kein großer Verlust. Der Warmwasserboiler bleibt nötig, da die Anlage lediglich ein Ergänzungssystem darstellt.

Question 2

4. Lohnt sich die Investition?

Answer

Lukrative Solarthermie wird immer beliebter.

Auch wenn die aktuellen Kosten für Erdgas und Heizöl auf einem Minimum liegen, ist mittel- und langfristig mit ganz erheblichen Preissteigerungen zu rechnen.

In der Folge werden sich viele Bauherren und Hausbesitzer die Frage stellen, ob nicht ein alternativer Energieträger die bessere Wahl ist.

Immer beliebter wird offenkundig die Solarthermie: Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) konnte im Juli 2017 immerhin 1.912 Anträge zur Förderung dieser Technik verzeichnen – was den Jahresrekord darstellt.

Was sollten Sie zu dieser Technik wissen, wo liegen die Tücken?

4.1. Wie Solarthermie funktioniert

Bereits einfache Konstruktionen bieten eine günstige Warmwasserversorgung.

Unter Solarthermie wird die Umwandlung der Sonnenenergie in Wärme verstanden.

Anders als bei der Photovoltaik wird also auf eine Stromerzeugung verzichtet, wodurch die Kosten für diese Anlagen erheblich geringer ausfallen.

Außerdem besteht das Problem der Energiespeicherung in dieser Weise nicht, weil sich in heißem Wasser tatsächlich viel Wärmeenergie speichern lässt.

Zu einem solchen System gehören folglich auch nur drei Komponenten: die Sonnenkollektoren, eine Pumpe und ein Pufferspeicher mit einigen 100 l Wasser.

Die Pumpe sorgt dafür, dass die Sonnenkollektoren mit dem Wasser durchströmt werden und dieses aufheizen – eine Speichertemperatur von 55°C lässt sich auch außerhalb der Sommermonate erreichen.

Dadurch muss die konventionelle Heizung weniger oft verwendet werden, je nach Dimensionierung der Anlage lassen sich 50-60 % des Warmwasserbedarfs eines Einfamilienhaushalts über die Solarthermie decken.

Wichtig ist dabei aber eine ausreichende Dimensionierung der Anlage im Vorfeld und der Kauf beim Fachmann. Eine detaillierte und praxisnahe Übersicht der Kosten von Solarthermie bietet z. B. Käuffer, Spezialist für moderne Heizsysteme und Gebäudetechnik.

Auf Basis einer Nutzungszeit von zumeist 20 Jahren lässt sich kalkulieren, wie es um die Wirtschaftlichkeit bestellt ist.

4.2. Fast 1000 Euro jährlich sparen

Die Größe der Kollektoren sollte etwa 10% der Wohnfläche betragen.

Der Reduzierung der Brennstoffkosten bei der konventionellen Heizung stehen durchaus üppige Investitionskosten gegenüber.

Ausgehend von einem Einfamilienhaus mit einer Wohnfläche von etwa 150 m² sollte ein Flachkollektor mit einer Größe von mindestens 15 m² installiert werden.

Die Kosten dafür betragen etwa 4000 Euro; hinzu addieren sich rund 2000 Euro für den Kombispeicher und noch einmal dieselbe Summe für Kleinteile und Montage.

Insgesamt ergeben sich Gesamtkosten in Höhe von 8000 Euro.

Wird von durchschnittlichen Heizkosten bei einer Ölheizung von etwa 1.800 Euro pro Jahr ausgegangen, beträgt die Ersparnis also rund 900 Euro jährlich. Über die gesamte Lebensdauer wird sich die Solarthermie zweifelsohne amortisieren.

Dabei sollte allerdings berücksichtigt werden, dass die Preisentwicklung bei den fossilen Brennstoffen noch vollkommen unklar ist – eine deutliche Steigerung ist, wie bereits eingangs erwähnt, in einigen Jahren durchaus wahrscheinlich.

Zudem sorgt die weniger starke Beanspruchung des Heizungssystems auch für eine längere Lebensdauer des Kessels.

4.3. Installation von Solarthermie: renditestarke Anlage

Die Sonne als Wertanlage.

Die Anschaffung einer Anlage zur Solarthermie kann aber auch seinen ganz anderen Grund interessant sein: derzeit befindet sich die Verzinsung auf dem Kapitalmarkt auf einem historischen Tief.

Wer also etwa 8000 Euro die Installation einer Anlage zur Solarthermie investiert und Heizkosten in Höhe von 900 Euro jährlich einspart, erhält eine Rendite von 11,25 % – und das mit ganz überschaubarem Risiko und zum Nutzen der Umwelt.

Die Investitionssumme lässt sich durch die Förderung des BAFAs noch ein wenig senken: für Anlagen mit einer Kollektorengröße bis 10 m² werden 500 Euro Zuschuss als pauschale gewährt, darüber hinaus sind es 50 Euro je Quadratmeter – in unserem Rechenbeispiel also immerhin 750 Euro.

Am Ende zeigt sich: Nicht nur die Umwelt profitiert von der Solarthermie, auch in wirtschaftlicher Hinsicht erscheint die Investition sinnvoll.