Erfahrungsbericht: Photovoltaik oder Solarthermie? Wer hat die Nase vorn?

Als Haus­be­sit­zer hat man mit Pho­to­vol­ta­ik und Solar­ther­mie­an­la­gen zwei Mög­lich­kei­ten, Son­nen­en­er­gie nutz­bar zu machen: Pho­to­vol­ta­ik erlaubt das umwan­deln von Son­nen­strah­lung in elek­tri­schen Strom, Solar­ther­mie ern­tet die Wär­me der Son­nen­strah­lung und stellt die­se für das Erwär­men von Brauch­was­ser, Heiz­was­ser oder bei­dem zur Ver­fü­gung. Die­ser Ein­trag ist ein Erfah­rungs­be­richt aus einem 7jährigen Betrieb einer Solar­ther­mie­an­la­ge mit Hei­zungs­un­ter­stüt­zung. Gleich­zei­tig wird ver­gli­chen, was eine gleich gro­ße Dach­flä­che mit Pho­to­vol­ta­ik­mo­du­len bewirkt hät­te. Wel­che der bei­den Optio­nen schnei­det bes­ser ab? Pho­to­vol­ta­ik oder Solar­ther­mie?

Die Solarthermieanlage

Im August 2008 instal­lier­te mein Vater auf sei­nem Dach (Aus­rich­tung Süd-Süd-Ost) eine Solar­ther­mie­an­la­ge mit Hei­zungs­un­ter­stüt­zung. Die Anla­ge besteht im wesent­li­chen aus den Kol­lek­to­ren auf dem Dach, einer Umwälz­pum­pe, zwei Druck­aus­gleichs­be­häl­tern sowie einem 1.000 Liter gro­ßen Was­ser­tank, der zur Spei­che­rung der ein­ge­fan­ge­nen Wär­me und als Durch­lauf­er­hit­zer für Brauch­was­ser dient. Die Anla­ge ist von Viess­man, die Kol­lek­to­ren sind soge­nann­te Flach­kol­lek­to­ren (kei­ne Vaku­um­kol­lek­to­ren!). Ansons­ten besteht die Hei­zungs­an­la­ge aus einem Nie­der­tem­pe­ra­tur­kes­sel, der Heiz­öl ver­brennt. Die Räu­me von zwei Woh­nun­gen wer­den mit nor­ma­len Heiz­kör­pern geheizt, so dass die Vor­lauf­tem­pe­ra­tur um die 50 °C betra­gen muss.

In den sie­ben Jah­ren seit Inbe­trieb­nah­me ist der Wär­me­men­gen­zäh­ler der Solar­ther­mie­an­la­ge auf 28.000 kWh gestie­gen. Die­se Zahl wird aus Tem­pe­ra­tur­dif­fe­renz von Zu- und Rück­lauf des Kol­lek­tor­kreis­lau­fes und der Durch­fluss­men­ge der Flüs­sig­keit berech­net. Nimmt man opti­mis­ti­scher­wei­se an, dass die­se Ener­gie­men­ge kom­plett die Ver­bren­nung von Heiz­öl ersetzt hat, so ent­spricht dies einer Erspar­nis von etwa 2.800 Liter Heiz­öl in sie­ben Jah­ren bzw. 400 Liter pro Jahr. Gemes­sen am Aus­gangs­be­darf von rund 3.500 Liter jähr­lich sind dies also eine Ein­spa­rung von rund 11%. Der rea­le Wert müss­te nied­ri­ger lie­gen, da z.B. der 1.000 Liter Tank nicht per­fekt iso­liert ist. Die 400 Liter decken sich aller­dings gut mit der beob­ach­te­ten Abnah­me des jähr­li­chen Heiz­öl­be­darfs. Bei einem mitt­le­ren Heiz­öl­preis von etwa 75ct über die letz­ten sie­ben Jah­re ent­spricht dies also einer Erspar­nis von 300 EUR pro Jahr oder 2.100 EUR in sie­ben Jah­ren. Gekos­tet hat die Anla­ge damals 7.000 EUR, die För­de­rung von 1.000 EUR bereits ein­ge­rech­net. Die­ser Preis war nur des­halb so “nied­rig”, da sowohl mein Bru­der als auch mein Vater hand­werk­lich sehr geschickt sind und die Anla­ge selbst instal­liert haben! D.h. es sind kei­ne Kos­ten für Hand­wer­ker ent­hal­ten. Und trotz­dem rech­net sich die Anla­ge so frü­hes­tens nach 20 Jah­ren!

Die (imaginäre) Photovoltaikanlage

Statt die 15 qm Dach­flä­che mit Flach­kol­lek­to­ren zu bestü­cken, hät­te man auch zu Pho­to­vol­ta­ik­mo­du­len grei­fen kön­nen. Ins­ge­samt hät­te man 9 Modu­le mit je 250 Wp, also ins­ge­samt 2.250 Wp instal­lie­ren kön­nen. Rech­net man mit einem Ertrag von 900 kWh / Wp pro Jahr, so hät­te man jähr­lich 2.025 kWh Strom ern­ten kön­nen oder in sie­ben Jah­ren 14.175 kWh. Das ent­spricht also ziem­lich genau der Hälf­te des Ener­gie­er­trags der Solar­ther­mie­an­la­ge. Ver­gü­tet wird der Solar­strom von 2008 in Betrieb genom­me­ne Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen mit 46,75 ct pro kWh. Finan­zi­ell hät­te der rei­ne Ertrag also 6.600 EUR betra­gen (ver­gli­chen mit 2.100 EUR Erspar­nis bei der Solar­ther­mie­an­la­ge). Dem höhe­ren Ertrag ste­hen natür­lich auch höhe­re Anschaf­fungs­kos­ten ent­ge­gen. Geht man von 4.400 EUR pro kWp aus, hät­ten die Anschaf­fungs­kos­ten rund 10.000 EUR betra­gen. Nach 10 — 11 Jah­ren hät­te man zumin­dest die Anschaf­fungs­kos­ten wie­der ein­ge­nom­men.

Welche Anlage macht mehr Sinn?

Aus energetischer Sicht

Die abso­lu­ten Zah­len spre­chen zunächst für die Solar­ther­mie­an­la­ge, da die­se ca. 28.000 kWh an Wär­me­en­er­gie geern­tet hat, wäh­rend eine ver­gleich­bar gro­ße Dach­flä­che bestückt mit Pho­to­vol­ta­ik­mo­du­len nur 14.175 kWh Strom erzeugt hät­te. Der Wir­kungs­grad der Solar­ther­mie­an­la­ge ist also etwa dop­pelt so hoch aus­ge­fal­len. Aller­dings ver­ur­sa­chen Wär­me­en­er­gie und Strom einen unter­schied­li­chen Pri­mär­ener­gie­be­darf. Die ein­ge­spar­ten 2.800 Liter Heiz­öl hät­ten raf­fi­niert und trans­por­tiert wer­den müs­sen, wäh­rend die 14.175 kWh Strom ansons­ten in Kraft­wer­ken durch die Ver­wer­tung von Brenn­stof­fen hät­ten pro­du­ziert wer­den müs­sen. Nutzt man die­se Tabel­le, so ergibt sich für die Solar­ther­mie­an­la­ge eine Erspar­nis von 8,7t CO2 gegen­über 8,2t CO2 für die Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge. Der Abstand bei­der Vari­an­ten ist also sehr gering. Die­se Zah­len berück­sich­ti­gen jedoch noch nicht, dass ers­tens die Umwälz­pum­pe der Solar­ther­mie­an­la­ge Strom ver­braucht hat und dass zwei­tens für die Her­stel­lung der Solar­ther­mie­an­la­ge ver­mut­lich mehr Ener­gie auf­ge­wen­det wur­de als für die Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge, da deut­lich mehr Metall ver­ar­bei­tet ist (Kup­fer­roh­re, 1.000l Tank, zwei Druck­aus­gleich­be­häl­ter, Pum­pe). Ver­mut­lich liegt die Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge beim aktu­el­len Strom­mix also vor­ne — wenn auch nur knapp.

Aus finanzieller Sicht

Finan­zi­ell war die Inves­ti­ti­on in eine Solar­ther­mie- statt in eine Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge eine Fehl­ent­schei­dung. Das hängt ganz ein­fach mit der zur dama­li­gen Zeit üppi­gen EEG För­de­rung von 46,75ct zusam­men. Aber auch heu­te wird die Solar­ther­mie­an­la­ge schlech­ter abschnei­den, da eine kWh Wär­me weit weni­ger kos­tet als eine kWh Strom. Selbst mit dem der­zei­ti­gen EEG Ein­spei­se­ta­rif von 12,7 ct pro kWh erhält man das Dop­pel­te pro kWh im Ver­gleich zur Ein­spa­rung von Heiz­öl (6 ct pro kWh bei einem Heiz­öl­preis von 60ct pro Liter). Ver­braucht man dann noch zumin­dest einen klei­nen Teil des pro­du­zier­ten Stro­mes selbst steigt der finan­zi­el­le Vor­sprung der Strom­va­ri­an­te noch wei­ter. Das Argu­ment, dass die Ölprei­se in Zukunft immer wei­ter stei­gen wer­den, wur­de 2015 mehr als deut­lich wider­legt und soll­te bei einer Kauf­ent­schei­dung kei­ne Rol­le spie­len.

Was noch zu sagen ist

Die Solar­ther­mie­an­la­ge wür­de bei einer Fuß­bo­den­hei­zung und einem gut gedämm­ten Haus ver­mut­lich etwas mehr bezwe­cken. Die hohe Vor­lauf­tem­pe­ra­tur von ca. 50°C sorgt dafür, dass im Win­ter die Hei­zungs­un­ter­stüt­zung nicht mehr greift, da der 1.000 Liter Puf­fer die­se Tem­pe­ra­tu­ren prak­tisch nicht mehr erreicht. Im Som­mer besteht hin­ge­gen das Pro­blem, dass der 1.000 Liter Puf­fer die maxi­ma­le Tem­pe­ra­tur von knapp 100°C erreicht und die Son­nen­ein­strah­lung unge­nutzt ver­pufft. D.h. für den Som­mer ist die Anla­ge über- und für den Win­ter unter­di­men­sio­niert.

Eine etwas höhe­re Aus­beu­te wür­de sich erge­ben, wenn mehr Warm­was­ser­ver­brau­cher ange­schlos­sen wären, wie etwa bei­de Wasch­ma­schi­nen und bei­de Geschirr­spü­ler im Haus. In die­sem Fall, wür­den die Gerä­te weni­ger Strom ver­brau­chen und gleich­zei­tig ein Teil der über­schüs­si­gen Wär­me­en­er­gie im Som­mer genutzt wer­den.

Die Aus­sa­gen von 60% Erspar­nis von Wer­be­pro­spek­ten erge­ben sich jedoch nur — wenn man ein­mal genau liest — durch die Kom­bi­na­ti­on von neu­em Kes­sel, Däm­mung und/oder Solar­ther­mie­an­la­ge. Oder die Aus­sa­ge bezieht sich nur auf den Warm­was­ser­ver­brauch (Trink­was­ser!), der jedoch nur einen äußerst klei­nen Teil des gesam­ten Wär­me­be­darfs aus­macht (etwa 10 bis 20%). Eine rei­ne Solar­ther­mie­an­la­ge nach­zu­rüs­ten bringt eher eine Erspar­nis zwi­schen 10 und 15% des gesam­ten Wär­me­be­darfs, wie oben gezeigt wur­de.

Mein Fazit

Finan­zi­ell ist man mit einer Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge auf jeden Fall bes­ser bera­ten. Bei der Ener­gie­er­spar­nis liegt die Solar­ther­mie­an­la­ge vor­ne. Die­ser leich­te Vor­sprung wird jedoch durch den deut­lich höhe­ren Mate­ri­al­ein­satz und den Strom­ver­brauch der Umwälz­pum­pe ver­mut­lich zunich­te gemacht. Mit der Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge fährt man mei­ner Mei­nung nach daher in bei­den Punk­ten bes­ser.

Wel­che Erfah­run­gen hast Du gemacht? Deckt sich das mit unse­ren? Hin­ter­las­se einen Kom­me­n­ar!

Tei­le die­sen Bei­trag:

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