Solarthermie vs Photovoltaik

Photovoltaik vs. Solarthermie – Was ist für mich das Richtige?

Von Clara Flemming Am 11. Oktober 2022

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Nicht nur, wenn Sie Bauherr:in in Berlin sind, müssen Sie sich angesichts der ab Januar 2023 eingeführten Solarpflicht für eine Photovoltaikanlage oder eine Solarthermieanlage entscheiden. Denn Solargesetze auf Länderebene sehen in Zukunft auch in anderen Bundesländern entsprechende Vorgaben vor – abgesehen hiervon stellen Nachhaltigkeit und regenerative Energieträger einen essentiellen Aspekt unserer Lebensweise dar. Demnach sollten sich alle Bauherr:innen und Hauseigentümer:innen mit diesen erneuerbaren Energiequellen auseinandersetzen und eine Nutzung in Erwägung ziehen. Aber welche Anlage hat welche Vor- und Nachteile und bringt welche Kosten mit sich? Wir klären Sie hier in unserem Artikel dazu auf.

Photovoltaik: Funktion und Besonderheiten

Bei der Photovoltaik-Anlage nehmen Solarzellen, die in den einzelnen Solarmodulen stecken, einen Teil der Sonnenstrahlen auf und wandeln diese in elektrische Energie, also Gleichstrom, um. Da dieser noch nicht für Haushaltsgeräte benutzt werden kann, gibt es einen Wechselrichter, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und diesen in einen Speicher einlagert oder direkt weiterverwendet. Diesen sogenannten ‘Haushaltsstrom’ können Sie dann für elektrische Haushaltsgeräte, wie Waschmaschine, Trockner, Geschirrspüler oder Ähnliches nutzen. Selbst Ihr Smart Home können Sie mit einer Photovoltaikanlage betreiben.

Überflüssigen Strom, den Sie selbst nicht verbrauchen, können Sie zudem ins Stromnetz gegen Vergütung einspeisen lassen, doch Photovoltaik lohnt sich aber auch besonders dann, wenn Sie einen großen Teil des Stroms selbst verbrauchen, um Stromkosten zu sparen. Der Amortisationszeitraum einer PV-Anlage hängt natürlich von zahlreichen individuellen Faktoren ab. Anschaffungskosten, Ausstattung der Anlage, Finanzierungen oder Förderungen sowie die Frage des Eigenkapitals beeinflussen die Gesamtkosten. Als Faustregel liegt die Amortisationsdauer bei 9 bis 15 Jahren. l Für Singles ist eine solche Anlage meist nicht sehr lohnenswert, aber ab einem Haushalt mit drei Köpfen oder mehr kann sich die Investition bereits langfristig auszahlen.

Für die Einspeisung benötigen Sie einen Wechselrichter, Einspeisezähler und einen Netzanschluss, den Sie vor der Installation Ihrer PV-Anlage beim lokalen Elektrizitäts-Versorgungsunternehmen anfordern können. Des Weiteren müssen Sie sich bei der Bundesnetzagentur (BNetzA) registrieren.

Vergütung: Die Einspeisevergütung liegt momentan bei unter 7 Cent pro Kilowattstunde, während man als Verbraucher in der Regel meist weit über 30 Cent für die Kilowattstunde bei Energieversorgern zahlt.

Kosten: Die Kosten für eine Photovoltaikanlage hängen stark von der Fläche auf dem Dach ab, die mit Solarmodulen bebaut werden soll. Im Durchschnitt kosten die Anlage und deren Installation aber etwa 1.350 Euro pro kWp. Hinzu kommen Kosten für den Wechselrichter, den Netzanschluss und einen Stromspeicher – alle drei Komponenten sind unabdingbar für die effiziente Nutzung der PV-Anlage. Der tatsächliche Preis hängt davon ab, wie viele Module verwendet werden.

Zweifellos ist ein großer Vorteil, dass bei der Energiegewinnung kein Strom verloren geht, denn der überschüssige Strom wird entweder gespeichert oder in das Stromnetz eingespeist. Somit können Ihre tatsächlichen Kosten auf Dauer sogar sinken. Die Lebensdauer solcher Anlagen beträgt durchschnittlich 25 Jahre. Beachten Sie jedoch, dass nicht in jeder Region die Möglichkeit zur Einspeisung besteht.

Platzbedarf: Solarmodule für die Photovoltaikanlage nehmen wesentlich mehr Platz auf dem Dach ein, als Solarthermieanlagen. Im Durchschnitt braucht eine Anlage ca. 10 Quadratmeter, um etwa 1 kWp zu erzeugen. Für eine vierköpfige Familie werden um die 4 kWp und somit eine Fläche von rund 40 Quadratmetern benötigt.

Solarthermie: Eigenschaften und Funktionsweise

Bei der Solarthermieanlage gewinnen Solarkollektoren Wärme aus der Sonnenstrahlung, die über eine Trägerflüssigkeit ins Hausinnere weitertransportiert wird. Dort wird die Wärme zur Nutzung gespeichert und beispielsweise. an Wasserhähne oder Heizkörper weitergeleitet. Danach fließt die wieder kühle Flüssigkeit des Systems in einem von einer Pumpe angetriebenen Kreislauf zu den Kollektoren zurück und erwärmt sich so erneut.

In der Regel sind Solarthermieanlagen für den Eigenverbrauch gedacht. Die gewonnene Energie kann zwar für einen großen Teil der Warmwasserbereitung eingesetzt werden, deckt aber – abhängig von der Gebäudeart – meist nur einen kleinen Anteil des Heizwärmebedarfs. Deswegen werden Solarheizungen meist nur in Kombination mit anderen Heizungsarten eingesetzt, zum Beispiel einer Wärmepumpe.

Die Wirtschaftlichkeit einer Solarthermieanlage hängt stark von der Preisentwicklung von Öl und Gas auf dem Markt ab. Bei der Einschätzung der Rentabilität dieser Anlagen werden die eingesparten Heizkosten angesetzt. Auch für die Speicherung von durch Solarthermieanlagen gewonnener Energie existieren spezielle Wärmespeicher. Damit wird eine spätere Nutzung der Wärme ermöglicht und man macht sich unabhängiger von fossilen Brennstoffen wie Öl, Gas oder Kohle.

Kosten: Für eine Solarthermieanlage zahlt man zwischen 5.000 und 10.000 Euro. Dies variiert, je nachdem ob die Anlage nur Warmwasser bereiten oder auch die Heizung unterstützen soll. Hinzu kommen Kosten für den Speicher, die Installation und sonstige Betriebskosten. Der Preis mag zunächst hoch klingen, die Investition rentiert sich aber, da sich fortan 50 bis 65 % der Kosten für die Warmwasserbereitung und Heizung einsparen lassen und zudem die Wartungskosten in den Folgejahren sehr gering ausfallen. Derartige Anlagen sind sehr robust. Die Lebensdauer beträgt durchschnittlich 30 Jahre und mehr.

Platzbedarf: Da Sonnenkollektoren für die Solarthermie meist etwas kleiner sind als die für Photovoltaik, nehmen diese auch weniger Platz auf dem Dach ein. Leider schalten sich Solarthermieanlagen ab, sobald der Wärmespeicher voll ist. Aus diesem Grund lohnt es sich, im Sommer selbst die Geschirrspül- und Waschmaschine an die Solarthermieanlage anzuschließen. Durchschnittlich kann pro Haushalt mit einem Speichervolumen von 400 bis 800 Litern für einen Wärmespeicher (Pufferspeicher) gerechnet werden. Ein 1.000-Liter Speicher kostet um die 2.000 Euro.

Solarthermie und Photovoltaik verbinden – geht das?

Mittlerweile gibt es sogar Hybridkollektoren, die Photovoltaik und Solarthermie vereinen. Derartige Kombinationen bezeichnet man als Photothermie oder Thermovoltaik. Ein Hybridkollektor erzeugt gleichzeitig Strom und Wärme. Die bislang verfügbaren Systeme haben allerdings momentan noch ein Problem: Photovoltaik-Kollektoren verlieren mit steigender Temperatur deutlich an Wirkung, während die Solarthermie-Kollektoren dann gerade erst anfangen, gut und effizient zu arbeiten. Die Stromausbeute sinkt ab etwa 130 °C fast um die Hälfte. Gerade im Sommer erreichen die Temperaturen auf dem Dach bis zu 200 °C. Hybridkollektoren müssen daher so geplant werden, dass sie gegensätzliche Anforderungen kompensieren. Nur dann ist die Solarenergie-Ernte auch tatsächlich hoch. Verschiedene Hersteller erproben derzeit unterschiedliche (Kühlsystem-)Technologien.

Fazit: Solarthermie vs. Photovoltaik
Vereinfacht lässt sich sagen: Die Solarthermieanlage liefert pro Quadratmeter Dachfläche wesentlich mehr Wärmeenergie als die Photovoltaikanlage Strom. Darüber hinaus ist die Photovoltaikanlage auch in der Anschaffung etwas teurer. Allerdings kostet wiederum Haushaltsstrom beträchtlich mehr als die gleiche Menge an Energie für den Heizungsbetrieb. Demnach kann es vorteilhafter sein, seinen eigenen Strom anstatt Wärme zu produzieren, da somit langfristig mehr Kosten gespart werden können. Dies hängt jedoch stark vom persönlichen Wärme- und Stromverbrauch ab sowie den einzelnen Präferenzen. Zusammengefasst heißt das: Je höher Ihr Eigenverbrauch, desto besser schneidet die Photovoltaik im Vergleich ab. Hinsichtlich der Funktion unterscheiden sich beide Anlagen deutlich: Während Sie mit Photovoltaik Ihren eigenen Strom gewinnen können, dient die Solarthermie ausschließlich der Gewinnung von Wärme.

Letztlich müssen Sie selbst abwägen, welche der Möglichkeiten Ihnen lieber ist. Zudem sollte Ihr Haus so platziert sein, dass sich die Installation einer der Anlagen überhaupt lohnt. Wird Ihr Haus beispielsweise größtenteils von Bäumen beschattet, wird die Ausbeute an Sonnenenergie gering sein und sich eine Anschaffung eher nicht lohnen. Die optimale Ausrichtung Ihres Neubaus ist daher maßgeblich entscheidend für die Anbringung einer Solarthermie- oder PV-Anlage.

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