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Welche Solaranlage soll es sein: Solarthermie oder Photovoltaik?

Beide schimmern blau-schwarz auf dem Dach und gewinnen umweltfreundliche Sonnenenergie. Doch damit sind die Gemeinsamkeiten von Photovoltaik und Solarthermie auch schon erschöpft. Denn die Photovoltaik produziert elektrischen Strom und die Solarthermie stellt warmes Wasser für Dusche und Heizung bereit. Was ist also besser: Solarthermie oder Photovoltaik?

Inhaltsverzeichnis

  1. Energieverbrauch als Indiz, ob Solarthermie oder Photovoltaik
  2. Installationsaufwand der Anlage höher bei Solarthermie oder Photovoltaik?
  3. Beide nachhaltig und umweltfreundlich
  4. Kosten für Solarthermie oder Photovoltaik: Welche Anlage ist günstiger?
  5. PV oder Solarthermie: Warum nicht beides?
  6. Trend zur Photovoltaik

Energieverbrauch als Indiz, ob Solarthermie oder Photovoltaik

In Deutschland gewinnen knapp 1,7 Millionen Photovoltaikanlagen elektrischen Strom durch die Sonne. Mit einer Stromleistung von insgesamt 46 Gigawatt erzeugten die Solarstromanlagen im Jahr 2018 etwa 8 % des Stroms in Deutschland.1 Die Anzahl der Solarthermieanlagen ist mit fast 2,4 Millionen sogar noch größer. Die Wärmeleistung all dieser Anlagen summiert sich auf 14,4 Gigawatt.2 Das entspricht allerdings nur etwa 1% des deutschen Wärmebedarfs.

Es lässt sich folglich feststellen, dass Solarthermie aktuell im Schatten der Photovoltaik steht. Denn obwohl es mehr Solarthermie- als Photovoltaikanlagen gibt, ist die Leistung der Solarwärme insgesamt deutlich geringer als die des Solarstroms und fällt seit Jahren auch immer mehr hinter die Photovoltaik zurück. Im Rahmen der Energiewende gibt es in Deutschland derzeit folglich eine einseitige Fixierung auf elektrischen Strom.

  • Ein einfacher Vergleich zeigt, dass dies nicht gerechtfertigt ist: Ein sparsamer Vier-Personen-Haushalt benötigt 4.000 Kilowattstunden Strom im Jahr.
  • Doch selbst in einem modernen, gut gedämmten Haus braucht dieselbe Familie mit 8.000 bis 10.000 Kilowattstunden mehr als das Doppelte an Wärme, um im Winter nicht zu frieren.
  • Es ist für Privathaushalte daher durchaus von Vorteil, bei Investitionen in die erneuerbaren Energien und Energieeffizienz auch an die Wärme und nicht nur an den Strom zu denken.

Solarthermie Funktion

Mit Sonne heizen: Wie funktioniert Solarthermie?

Wie Solarthermie funktioniert und Sie sie ideal nutzen, lesen Sie im Beitrag. Weiterlesen

Ausgangspunkt bei der Frage „Solarthermie oder Photovoltaik?“ sollte immer der Energieverbrauch für Strom und Wärme sein. Darauf abgestimmt kann dann eine Auslegung der Solaranlage erfolgen. Die Sonnenkollektoren der Solarthermie bieten mit einem Wirkungsgrad von 80% eine deutlich bessere Effizienz als Photovoltaikmodule, dessen Wirkungsgrad nur 14 bis 22% beträgt. Daher brauchen Sie für eine Solarwärmeanlage auch viel weniger Platz auf dem Dach als für eine Solarstromanlage.

Installationsaufwand der Anlage höher bei Solarthermie oder Photovoltaik?

Eine Photovoltaikanlage lässt sich im Vergleich zur Solarthermieanlage leichter installieren: Das Verlegen von Kabeln vom Dach zum Stromzähler ist einfacher als das Installieren eines mit Flüssigkeit gefüllten Rohrsystems. Auch die Systemtechnik einer Heizungsanlage mit Solarthermie stellt eine Herausforderung dar und erfordert einiges an Fachkompetenz. Dagegen verhält es sich mit einer Photovoltaikanlage recht einfach.

Solarwärme hat aber den Vorteil, dass das Speichern der Energie in Form warmen Wassers einfach und billig ist. Ein Speicher gehört bei einer Solarthermieanlage immer dazu. Batteriespeicher für Strom kosten hingegen derzeit noch eine Menge Geld und erfordern eine abgestimmte Technik für das Laden und Entladen. Der Vorteil der einfachen Systemtechnik ist bei Photovoltaikanlagen mit einem Speicher daher nicht mehr gegeben.

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Ein klarer Vorteil der Photovoltaik besteht darin, dass die Stromüberschüsse, die der Haushalt nicht selbst verbrauchen kann, in das Stromnetz fließen. Es geht also keine Energie verloren, auch wenn die Einspeisevergütung heute nicht mehr allzu üppig ausfällt. Solarthermieanlagen schalten sich hingegen ab, wenn der Wärmespeicher voll ist.

Voraussetzung für eine effiziente Solarthermieanlage ist daher ein hoher Warmwasserbedarf im Sommer. Dann fallen die größten Erträge an, die nicht verloren gehen sollen. Die Waschmaschine und der Geschirrspüler gehören darum in Haushalten mit Solarthermieanlagen immer an die Warmwasserversorgung angeschlossen.

Beide nachhaltig und umweltfreundlich

Im Hinblick auf die Nachhaltigkeit ist es egal, ob Solarthermie oder Photovoltaik zum Einsatz kommen – beide Arten der Solarenergie können gleichermaßen punkten.

Lange Lebensdauer und geringer Wartungsaufwand

  • Sonnenkollektoren lassen sich locker 30 Jahre und länger nutzen.
  • Auch für Photovoltaikmodule sind 20 bis 25 Jahre Lebensdauer heute kein Problem.
  • Der Wartungsaufwand hält sich bei beiden Technologien in Grenzen.
  • Bei Solarthermieanlagen ist im Laufe der Zeit vielleicht einmal der Tausch der Solarkreispumpe durch einen Fachmann notwendig.
  • Bei Photovoltaikanlagen muss eventuell die Leistungselektronik des Wechselrichters erneuert werden.

Photovoltaik Definition

Sonnenstrom vom Dach: Definition von Photovoltaik

Was genau ist Photovoltaik und was gibt es hierzu alles Nützliches zu wissen? Weiterlesen

Solarthermieanlagen bestehen aus umweltfreundlichen Materialien wie Glas, Aluminium und Kupfer und sind am Ende ihrer Tage gut zu recyceln. Gleiches gilt für Photovoltaikmodule, die neben Aluminium und Glas auch noch einige Kunststoffe und in der Regel Silizium enthalten. Manche Photovoltaikmodule weisen zwar auch giftige Inhaltstoffe wie Galliumarsenid oder Cadmiumtellurid auf, allerdings kommen diese Stoffe nicht in normalen Standardmodulen vor.

Solarthermie bietet sich besonders an, wenn Sie persönlich etwas zur Wärmewende beitragen möchten. Denn der größte Teil Ihres privaten Energiekonsums geht auf das Konto von Heizung und Warmwasser. Eine Solarthermieanlage, die Ihren klassischen Wärmeerzeuger unterstützt, hilft daher maßgeblich dabei, den ökologischen Fußabdruck zu verringern und CO2 zu reduzieren.

Solarthermie oder Photovoltaik: Grafik Anteile Strom, Mobilität, Warmwasser

Kosten für Solarthermie oder Photovoltaik: Welche Anlage ist günstiger?

Die Kosten für Solarthermie und Photovoltaik sind durchaus vergleichbar. Eine Photovoltaikanlage mit beispielsweise 7 Kilowatt Leistung kostet rund 10.000 Euro. Für eine von der Leistung her gleich starke Solarthermieanlage müssen Sie mit einem ähnlichen Betrag rechnen, wobei hier der Wärmespeicher schon einberechnet ist.

Kombinieren Sie die Photovoltaikanlage mit einem Batteriespeicher, sind Sie schnell bei 18.000 Euro. Auf die Stromkosten umgerechnet bedeutet dies, dass Sie über die Lebensdauer 26 Cent pro Kilowattstunde bezahlen. Eine gute Solarthermieanlage schafft Wärmekosten von weniger als 10 Cent pro Kilowattstunde.

Allerdings vermeiden Sie mit Ihrem Sonnenstrom auch Kosten für den teuren Netzstrom, für den Sie gegenwärtig (2019) mit fast 30 Cent je Kilowattstunde rechnen können. Bei der Sonnenwärme sparen Sie meist Erdgas ein, für das Sie heute noch weniger als 10 Cent pro Kilowattstunde bezahlen.

Noch ein Plus für die Photovoltaik

  • In nicht allzu ferner Zukunft werden wohl viele Elektroautos auf den Straßen unterwegs sein.

  • Da bietet es sich natürlich an, das Auto mit eigenem Solarstrom zu tanken.

  • Gleiches gilt für die zunehmend verbreitete Heizart Wärmepumpe: Auch für ihren Betrieb ist Strom notwendig.

PV oder Solarthermie: Warum nicht beides?

Ist die Frage „Solarthermie oder Photovoltaik?“ überhaupt richtig formuliert? Sollte es nicht vielmehr „Solarthermie und Photovoltaik!“ heißen? Alle Häuser brauchen Strom und Wärme. Selbst wenn Sie ein perfekt gedämmtes Passivhaus bewohnen, haben Sie zumindest Bedarf an warmem Wasser.

Darum spricht technisch alles dafür, Solarthermie und Photovoltaik parallel einzusetzen – fein abgestimmt auf die jeweilige Gebäudehülle, die freie Dachfläche und die Verbräuche an Strom und Wärme. Letztlich ist entscheidend, ob Sie die dafür nötigen hohen Investitionen aufbringen können oder wollen.

Technisch spielt es auch keine große Rolle, ob Sie auf dem Dach einen Teil Sonnenkollektoren für die Solarthermie neben einer größeren Fläche aus Photovoltaikmodulen installieren lassen oder ob Sie sich für Hybridkollektoren, auch PVT-Hybridmodule genannt, entscheiden. Letztere gewinnen Strom und Wärme aus einem Gerät, bringen aber von der Effizienz her heute noch keinen Vorteil. Das kann sich jedoch in den kommenden Jahren durch Neuentwicklungen ändern.

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Auch optisch müssen zwei unabhängige Solaranlagen kein Nachteil sein: Es gibt bereits Anbieter, die Sonnenkollektoren und Photovoltaikmodule in den gleichen Rastermaßen zur Verfügung stellen und damit gleichmäßige Solarflächen auf dem Dach ermöglichen.

Trend zur Photovoltaik

Der Trend in Deutschland geht seit einigen Jahren klar zur Photovoltaik. Der erwartete Aufstieg der Elektromobilität, die steigenden Strompreise und die zunehmende Verbreitung von Wärmepumpen werden dies wohl noch verstärken. Dennoch spricht vieles dafür, die Solarthermie nicht zu vergessen. Denn auf die Frage „Solarthermie oder Photovoltaik?“ lautet die Antwort in den meisten Fällen: „Es kommt darauf an!“

Solarthermie oder Photovoltaik: Ein Vergleich im Überblick

 
Solarthermie
Photovoltaik
Vielseitigkeit
-
+
Installationsaufwand
-
+
Wirkungsgrad
+
-
Flächenbedarf
+
-
Netzeinspeisung
-
+
Energiespeicherung
+
-
Wartungsaufwand
+
+
Langlebigkeit
+
+
Umweltfreundlichkeit der Komponenten
+
+
Kosten je Kilowattstunde
+
+
Kosten je Kilowattstunde mit Speicher
+
-
Elektromobilität
-
+

Legende:
+: gut
-: weniger gut

Vor allem bei der Solarthermie sind Heizungsbauer die absoluten Spezialisten. Viele Haustechnikbetriebe können Ihnen jedoch auch beim Thema Photovoltaik weiterhelfen. Nutzen Sie unsere Postleitzahl-Suche, um direkt Kontakt mit Fachbetrieben in Ihrer Nähe aufzunehmen.

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1 Bundesverband Solarwirtschaft e.V. (BSW-Solar): Statistische Zahlen der deutschen Solarstrombranche (Photovoltaik)

2 Bundesverband Solarwirtschaft e.V. (BSW-Solar): Statistische Zahlen der deutschen Solarwärmebranche (Solarthermie)

Dr. Jens-Peter Meyer

Über den Autor

Dr. Jens-Peter Meyer schreibt freiberuflich seit dem Jahr 2000 über Heizungsthemen. Sein journalistischer Schwerpunkt liegt auf erneuerbaren Energien in der Wärmetechnik – speziell in Solarwärmesysteme, Wärmepumpen und Holzheizungen.

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