Immer mehr Hausbesitzer setzen bei der Energieversorgung auf die Kraft der Sonne. Photovoltaik- und Solarthermieanlagen lassen sich gezielt in die Heizwärmeversorgung einbinden und mit Wärmepumpen, Brennwertgeräten und Biomassekesseln kombinieren. Doch welche Lösung bietet langfristig mehr Nutzen? Entscheidend ist, das passende System für die individuellen Anforderungen zu finden.
Aktuelle Umfragen bestätigen, dass das Interesse von Hausbesitzern an der Installation einer Solaranlage nach wie vor hoch ist. Besonders im Einfamilienhausbereich zählen Photovoltaik (PV) und Solarthermie zu den beiden am häufigsten genutzten Technologien, um die umweltfreundliche Sonnenenergie einzusetzen.
Wichtig: In vielen Bundesländern gibt es inzwischen eine Solardachpflicht für Neubauten und teilweise auch für Bestandsgebäude, wenn sie umfassend saniert werden.
Voraussetzungen für die Solarenergie-Nutzung
Der grundlegende Unterschied: Photovoltaikanlagen erzeugen Strom, der vielseitig nutzbar ist – etwa für Haushaltsgeräte, E-Fahrzeuge oder den zeitlich abgestimmten Betrieb einer Wärmepumpe. Solarthermieanlagen hingegen wandeln Sonnenstrahlung direkt in Wärme um, die zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung genutzt wird – meist in Kombination mit einem weiteren Wärmeerzeuger.
Grundvoraussetzung für die Montage von Solarstrommodulen bzw. Solarkollektoren ist eine geeignete, möglichst unverschattete Dachfläche. Neben Ausrichtung und Steilheit muss das Dach in einem guten baulichen Zustand und zur Aufnahme der zusätzlichen Last statisch geeignet sein.
Tipp: Eine fachgerechte Vor-Ort-Planung und Beratung ist unerlässlich. Ein professionell abgestimmtes System erhöht sowohl die Effizienz als auch die Wirtschaftlichkeit der solaren Investition. Während PV-Anlagen von Elektroinstallateuren, Solarteuren oder Generalanbietern installiert werden, gilt die Solarthermie traditionell als Spezialgebiet des Heizungsfachhandwerks.
PV und Wärmepumpe: Ein starkes Duo
In den letzten Jahren hat sich die Kombination aus Photovoltaikanlage und Heizwärmepumpe als besonders beliebt erwiesen. Nicht verwunderlich, weil sich der selbst erzeugte Öko-Strom vielseitig nutzen lässt: für Beleuchtung und zum Betrieb von Elektrogeräteräten im Haushalt, zum Beladen von Elektrofahrzeugen sowie zum Heizen in Verbindung mit einer Wärmepumpe. Wichtig ist, dass die Wärmepumpe für den PV-Betrieb geeignet ist – erkennbar z. B. am Label „SG Ready“ (Smart Grid Ready). Solche Modelle können zudem mit intelligenten Stromnetzen kommunizieren und von flexible Stromtarifen profitieren.
Damit die Wärmepumpe möglichst viel PV-Strom nutzen kann, ist ein Modell mit einer hohen Leistungszahl in Verbindung mit einem intelligenten Regelungs- oder Energiemanagementsystem empfehlenswert. Dieses stimmt Stromproduktion und -verbrauch aufeinander ab und aktiviert die Wärmepumpe idealerweise dann, wenn die PV-Anlage besonders viel Strom liefert. Zusätzlich können Heizwasserpuffer- und Batteriespeicher den Eigenverbrauch weiter steigern.
Hinweis: Möglich ist auch die Nutzung von Photovoltaikstrom über einen im Wasserspeicher integrierten Elektroheizeinsatz. Diese direkte Form der Wärmebereitstellung ist jedoch weniger effizient als in Verbindung mit einer Wärmepumpe.
Solarthermie als ergänzende Wärmequelle
Die Kombination einer Wärmepumpe, eines Gas-/Ölbrennwertgeräts oder eines Holz-/Pelletkessels mit einer Solarthermieanlage kann eine sehr effiziente Lösung für die Bereitstellung von Warmwasser und Heizwärme sein. Bei einstrahlungsstarken Phasen während der Übergangszeit und vor allem in den Sommermonaten kann ein ausreichend groß dimensioniertes Solarwärmesystem den gesamten Warmwasserbedarf des Haushalts decken. Der Wärmeerzeuger wird so entlastet oder kann sogar ganz abgeschaltet werden. Dadurch verringern sich der Verschleiß und die Energiekosten.
Zusätzlich lässt sich die Solarthermieanlage zur Heizungsunterstützung einsetzen. Erforderlich sind dazu eine größere Kollektorfläche und ein großer Heizwasserpuffer- oder Kombi-Speicher. Allerdings sollte das Solarwärme-System im Eigenheimbereich nicht zu großzügig dimensioniert werden, weil im Sommer sonst zu viel Überschusswärme anfällt. Darunter würde auch die Wirtschaftlichkeit des Systems massiv leiden.
Damit das optimale Zusammenspiel der Partner gelingt, ist eine auf das System abgestimmte Regelung erforderlich. Dieses legt fest, wann es ökologisch oder wirtschaftlich sinnvoller ist, die Solarthermie vorrangig zu nutzen.
Hinweis: Die zentrale Warmwasserbereitung lässt sich alternativ auch unabhängig vom Hauptwärmeerzeuger realisieren: durch den Einsatz einer separaten Warmwasser-Wärmepumpe, die sich ebenfalls effizient mit Solarstrom betreiben lässt.
Photovoltaik und Solarthermie im Vergleich
Solarwärmekollektoren überzeugen mit einem deutlich höheren Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Sonnenenergie, da sie die Strahlung direkt in nutzbare Wärme transformieren. Ein entscheidender Vorteil: In den sonnenreichen Monaten des Jahres kann die solarthermische Anlage den Wärmeerzeuger spürbar entlasten oder sogar vollständig ersetzen. Gerade bei Heizungen für feste Biomasse, wie Pelletkessel, ist dies nicht nur komfortabel, sondern auch förderrelevant: Aktuell ist z. B. eine solarthermische Warmwasserbereitung Voraussetzung, um bei der KfW-Heizungsförderung den Klimageschwindigkeitsbonus (20 Prozent) zu erhalten.
Trotz dieser Stärken zeigt der direkte Vergleich, dass im Eigenheimbereich Photovoltaiksysteme vor allem als Partner für eine Wärmepumpe insgesamt flexibler nutzbar sind. Leistungsgeregelte Modelle lassen sich bereits mit relativ geringen PV-Erträgen im Teillastbetrieb betrieben werden – ein klarer Vorteil in der Übergangszeit oder bei diffuser Einstrahlung.
Sobald die PV-Anlage größere Mengen Strom erzeugt, lässt sich dieser vielseitig im Haushalt nutzen. Überschüssiger Strom kann zusätzlich gegen eine gesetzlich garantierte Einspeisevergütung ins öffentliche Netz eingespeist werden.
Ein weiterer Vorteil liegt im Verhältnis von Kosten zu Leistung: Der Material- und Installationsaufwand ist bei PV-Anlagen geringer als bei Solarthermieanlagen. Und mit wachsender Anlagengröße sinken die spezifischen Investitionskosten. Zu groß ausgelegte Solarthermieanlagen hingegen führen zu ungenutzten Wärmeüberschüssen, die das System unnötig verteuern.
Aufgrund der im Vergleich geringeren spezifischen Systemkosten, wegen der hohen Netzstrompreise und der erzielbaren Einspeisevergütung sowie aufgrund der breiteren Nutzungsmöglichkeiten weisen PV-Systeme laut zahlreichen Vergleichsberechnungen eine deutlich kürzere Amortisationszeit auf.
PVT-Kollektoren: Hybridlösung für spezielle Fälle
Für bestimmte Anwendungsfälle sind sogenannte PVT-Kollektoren interessant. Sie kombinieren platzsparend Photovoltaik („PV“) und Thermie („T“) in einem Bauelement. Während die PV-Zellen Strom erzeugen, wird die dabei entstehende Abwärme über einen rückseitig im Kollektor integrierten Wärmetauscher abgeführt. Diese Wärme lässt sich z. B. für die Warmwasserbereitung, Heizungsunterstützung oder als (hochtemperierte) Wärmequelle für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzen.
Ein positiver Nebeneffekt: Durch die Wärmeabfuhr werden die PV-Module gekühlt, was den elektrischen Wirkungsgrad verbessern kann. Bleibt diese Kühlung jedoch aus, verkehrt sich der Effekt ins Gegenteil. Hinzu kommt, dass PVT-Systeme teurer in der Anschaffung sind als reine PV- oder Solarthermieanlagen.
Fazit: Es hängt vom individuellen Anwendungsfall ab
Die Kombination aus Photovoltaik und Wärmepumpe bietet ein hohes Maß an Flexibilität und wird besonders dann bevorzugt, wenn eine breite Nutzung des erzeugten Stroms und ein möglichst hoher Eigenverbrauch im Haushalt angestrebt werden – etwa für Haushaltsgeräte, E-Mobilität oder die Heizungsunterstützung.
Die Partnerschaft mit einer Solarthermieanlage hingegen kann eine sehr effiziente Lösung für Haushalte mit hohem Warmwasserbedarf sein, insbesondere in Verbindung mit einem Öl-/Gas-Brennwertgerät oder einem Holz-/Pelletkessel. In solchen Fällen entlastet die Solarwärme den konventionellen Wärmeerzeuger und kann auch zu einer besseren Förderquote beitragen.
Grundsätzlich lassen sich beide Solarsysteme auf einem geeigneten Dach kombinieren – sofern ausreichend Fläche zur Verfügung steht. Bei begrenztem Platz, knapperem Budget oder dem Wunsch nach maximaler Flexibilität ist häufig die alleinige Installation einer größeren PV-Anlage (mit optionalem Batteriespeicher) wirtschaftlich sinnvoller.
In bestimmten Fällen können PVT-Kollektoren eine interessante Alternative sein – etwa bei sehr begrenzter Dachfläche oder bei gleichzeitigem, regelmäßigem Bedarf an Strom und nutzbarer Wärme.
Foto: Björn Lülf / Intelligent heizen