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!

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