Solarthermie im Winter: Auch heute noch sinnvoll?

Solarthermie im Winter: Möglichkeiten und Grenzen

Wenn Sie zu den vielen Menschen gehören, die unsicher sind, ob Solarthermie in der kalten Jahreszeit überhaupt effektiv funktionieren kann, sind Sie nicht allein. Auch im Winter mit viel Schnee gibt es Sonnentage, an denen die Anlagen effektiv arbeiten können, allerdings mit gewissen Einschränkungen:

• Reduzierte Sonneneinstrahlung: In einem Wintermonat ist die Intensität der Sonneneinstrahlung geringer und die Sonne steht niedriger am Himmel. Dies führt dazu, dass Solarthermieanlagen nur etwa 20 bis 30 Prozent ihrer maximalen Leistung im Winter erreichen.
• Kürzere Tage: Die kürzeren Tageslichtstunden im Winter reduzieren die mögliche Energieausbeute weiter.
• Wetterbedingungen: Die Bedeckung durch Schnee und häufig bedeckter Himmel können die Effizienz und den Ertrag zusätzlich einschränken.

Zwar kann Solarthermie im Winter einen Beitrag zur Warmwasserbereitung leisten, allerdings reicht sie oft nicht aus, um den Warmwasserbedarf vollständig zu decken. Hier spielen andere erneuerbare Heiztechnologien wie Wärmepumpen eine wichtige Rolle. Wärmepumpen können effizient heizen und Warmwasser bereiten, unabhängig von der Sonneneinstrahlung und den Außentemperaturen.

Was muss beim Heizen mit Solar im Winter beachtet werden?

Damit Sie im Winter mit Solarthermie Wärme erzeugen können, müssen Sie vor allem an Frostschutz denken. Verschiedene Varianten sind möglich:

• Glycol: Um ein Einfrieren der Solarflüssigkeit zu verhindern, wird dem Trägermedium in der Regel Frostschutzmittel beigemengt. Hierbei muss ein bestimmtes Mischverhältnis berücksichtigt werden. Die Flüssigkeit kann im Winter wie im Sommer verwendet werden.
• Druckerhaltende Solarthermie-Systeme: Bei diesen Systemen wird warmes Wasser mit dem Heizkessel erzeugt und anschließend in die Solaranlage gepumpt. Diese Methode ist jedoch hinsichtlich ihrer Energieeffizienz umstritten.
• Drainback-Systeme: Um gefrierende Solarflüssigkeit zu verhindern, lässt das System in diesem Fall die Flüssigkeit ab, wenn diese stillsteht.

Am häufigsten kommen in der Praxis Solaranlagen mit Solarflüssigkeit zum Einsatz, welcher Glycol zugesetzt wird.

Lässt sich Solarthermie im Winter optimieren?

Um den ohnehin geringeren solaren Ertrag im Winter zu erhöhen, sollten Hausbesitzer auf diese Aspekte achten:

• Die Neigung der Kollektorfläche sollte im Winter etwas steiler sein, um mehr Sonneneinstrahlung der tiefer stehenden Sonne aufzufangen. Eine Neigung von 70 Grad empfiehlt sich für ganzjährig gleichmäßigen Wärmeertrag.
• Sie können die Kollektorfläche angemessen erhöhen. Hier sollten Sie aber darauf achten, dass die Fläche für die Sommerzeit nicht zu groß dimensioniert ist.
• Wenn Sie Röhrenkollektoren einsetzen, erzielen Sie damit auch im Winter höhere Wirkungsgrade. Der Grund dafür ist die besondere Bauweise, dank derer die Röhren auch bei diffuser Sonneneinstrahlung Wärme aufnehmen können.
• Sie sollten Schnee von den Solarkollektoren entfernen, damit die Absorber von den Sonnenstrahlen erreicht werden können.
• Sind Sie im Winter sparsamer mit der Warmwassernutzung, können Sie mehr von Ihrem solaren Ertrag profitieren.
• Mit einem großen Pufferspeicher haben Sie die Möglichkeit, viel Wärme zu speichern, wenn es z.B. mehrere sehr sonnige Wintertage hintereinander gibt.

Grundsätzlich gilt auch bei Solarthermie im Winter wie bei allen Heizungen: Je besser Sie Energie speichern können und je weniger Wärmeverluste entstehen, desto effizienter lässt sich die erzeugte thermische Energie nutzen.

Herausforderung der Solarthermie im Kontext des neuen GEG und BEG

Die Aktualisierungen des Heizungsgesetzes (GEG) und die damit einhergehenden Anforderungen an erneuerbare Energien für die Wärmeversorgung von Gebäuden setzen neue Maßstäbe für die Nutzung von Solarthermie. Gemäß den neuen Vorschriften muss eine Heizungsanlage mindestens 65 Prozent ihrer Wärme aus erneuerbaren Quellen oder unvermeidbarer Abwärme generieren.

Diese Anforderung kann eine Solarthermie sowohl im Winter als auch im Sommer in der Praxis nicht erfüllen. Obwohl gemäß der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) Förderungen von bis zu 70 Prozent für solarthermische Anlagen möglich sind, bleibt dies in der Regel eher theoretisch. Um die GEG- und Fördervoraussetzungen gemäß BEG zu erfüllen, müsste daher ein zweites erneuerbares Heizsystem angeschafft werden.

Darüber hinaus bringt die Kombination von Solarthermie mit traditionellen Heizsystemen wie Biomassekesseln oder gasbetriebenen Heizungen mehrere Nachteile mit sich. Diese Hybridlösungen nutzen zwar die Stärken der einzelnen Systeme und kompensieren ihre Schwächen, aber sie sind mit höheren Kosten und Komplexität verbunden. In der Praxis kann die Solarthermie oft nicht den erforderlichen Anteil erneuerbarer Energien liefern, was die Notwendigkeit von Zusatzsystemen erfordert, die insgesamt die Betriebskosten erhöhen. Unter den neuen GEG-Vorschriften wird die Kombination von Solarthermie mit fossilen Brennstoffen nicht gefördert, was die wirtschaftliche Attraktivität weiter vermindert.

Problematik der Kombination von Wärmepumpen und Solarthermie

Die Kombination einer Wärmepumpe mit Solarthermie kann auf den ersten Blick attraktiv erscheinen, da sie eine vollständig erneuerbare Heizlösung darstellt. Allerdings gibt es wichtige technische Bedenken, die vor einer solchen Entscheidung berücksichtigt werden sollten. Die Hauptproblematik liegt in der exakten Dimensionierung der Wärmepumpe, die durch die Integration der Solarthermie kompliziert wird. Solarthermie kann je nach Witterungsbedingungen und Jahreszeit variieren, was die Kalkulation der benötigten Kapazität der Wärmepumpe erschwert. Eine Fehldimensionierung kann zu ineffizientem Betrieb führen, indem entweder die Kapazität der Wärmepumpe überdimensioniert ist, was zu höheren Anschaffungs- und Betriebskosten führt, oder unterdimensioniert ist, was den Komfort und die Effizienz beeinträchtigt.

Höhere Kosten bei der Kombination von Solarthermie mit anderen Heizsystemen

Auch die Kombination von Solarthermie mit anderen Heizsystemen wie Pelletkesseln kann zwar die Diversifikation der Energiequellen und eine größere Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen fördern, führt jedoch oft zu höheren Gesamtkosten. Dies ergibt sich aus der Notwendigkeit, mehrere Systeme zu installieren und zu warten, was sowohl die Anfangsinvestition als auch die laufenden Ausgaben erhöht. Zusätzlich können diese Systeme in ihrer Effizienz beeinträchtigt werden, wenn sie nicht optimal aufeinander abgestimmt sind. Im Vergleich dazu bietet die Wärmepumpe eine kosteneffizientere und technisch einfachere Lösung, die den gesetzlichen Anforderungen für den Anteil erneuerbarer Energien entspricht und dabei gleichzeitig die Betriebskosten minimiert.

Alternativen zu Solarthermie im Winter

Angesichts der gesetzlichen Anforderungen und der technologischen Fortschritte sind Wärmepumpen als die effizienteste und kosteneffektivere Lösung für die Einhaltung der neuen GEG- und BEG-Standards hervorzuheben. Wärmepumpen sind in der Lage, mit einer geringen Menge elektrischer Energie hohe Wärmemengen zu erzeugen, indem sie Umweltwärme nutzen. Dies führt zu einer deutlichen Reduktion der Betriebskosten und zu einer schnelleren Amortisation der Investitionskosten. Im Gegensatz zur Solarthermie, deren Effektivität stark von der Sonneneinstrahlung abhängt, liefern Wärmepumpen ganzjährig eine zuverlässige Leistung und erfüllen ohne Zusatzmaßnahmen die gesetzlichen Anforderungen an den Anteil erneuerbarer Energien in der Wärmeversorgung.

Photovoltaik als ideale Ergänzung zur Wärmepumpe

Zur weiteren Optimierung der Energieeffizienz und zur Minimierung der Betriebskosten empfiehlt es sich, Photovoltaikanlagen in Verbindung mit Wärmepumpen zu nutzen. Photovoltaik kann über Kollektoren den notwendigen Strom für die Wärmepumpe liefern und so die Abhängigkeit von extern bezogenem Strom verringern. Mit einem zusätzlichen Stromspeicher kann der selbst erzeugte Solarstrom gespeichert und bei Bedarf genutzt werden, was die Energiekosten weiter reduziert und die Autarkie erhöht.

Fazit: Solarthermie im Winter

Solarthermie kann als Ergänzung zu konventionellen Heizsystemen wie Gas oder Öl einen Beitrag zur Energieeffizienz leisten, erreicht jedoch alleine nicht die geforderten 65 Prozent erneuerbare Energieanteile. Im Winter bleiben Solarthermie in ihrer Leistungsfähigkeit zudem limitiert. Die Wärmepumpe hingegen stellt eine umfassende Lösung dar, die sowohl Heizung als auch Warmwasser mit hoher Effizienz abdeckt und dabei konsequent die Vorgaben für erneuerbare Energien erfüllt. Sie bietet eine zuverlässige, kosteneffiziente und gesetzeskonforme Heizalternative für die moderne Energieversorgung im Wohnbereich.

Wärmepumpe effizient und alleinige Heizung

Wärmepumpen sind regenerativ und besser als Heizung geeignet als Solarthermie. Ihre Effizienz ist viermal höher als eine Gasheizung und senkt die Heizkosten auch im Altbau nachhaltig. Dank hoher Förderung von bis zu 70 Prozent, gibt es die Wärmepumpe schon ab 9.000 Euro. Damit sind eventuelle Mehrkosten in der Anschaffung schon nach wenigen Jahren amortisiert.

Nutzen Sie einfach unseren Heizungsplaner und steigen Sie jetzt um auf Wärmepumpe.