Solartechnik einfach erklärt: Welche Lösung passt zum Haus?
Was ist Solartechnik?
Solarenergie ist die Energie der Sonnenstrahlung. Solartechnik bezeichnet die Verfahren und Bauteile, die diese Energie nutzbar machen. Eine Solaranlage ist die konkrete Anlage am Gebäude oder auf einer Freifläche. Photovoltaik und Solarthermie sind somit zwei unterschiedliche Arten von Solartechnik.
Das bedeutet: Photovoltaik ist also eine Art der Solartechnik, nicht ihr Oberbegriff. Auch ein Batteriespeicher ist für sich genommen keine Solartechnik zur Energieerzeugung: Er verschiebt die Nutzung bereits erzeugten Solarstroms auf einen späteren Zeitpunkt.
Einen Überblick über die Bauteile bietet der Ratgeber zum Aufbau einer Photovoltaikanlage.
Welche Arten von Solartechnik gibt es?
| Technik | Was entsteht? | Typische Anwendung im Eigenheim | Wichtige Vorraussetzung |
|---|---|---|---|
| Photovoltaik | Elektrischer Strom | Haushaltsgeräte, Wärmepumpe, E-Auto | Geeignete Fläche, Verschattung, Netzanschluss und Verbrauchsprofil |
| Solarthermie | Nutzbare Wärme | Warmwasser, gegebenenfalls Heizungsunterstützung | Passender Wärmebedarf und geeigneter Wärmespeicher |
| PVT (Photovoltaik-Thermie) | Strom und Wärme | Kombinierte Nutzung begrenzter Dachfläche | Abstimmung von Kollektor, Wärmequelle und Heizsystem |
| Passive Solararchitektur | Tageslicht und solare Wärmegewinne | Fenster, Gebäudeausrichtung, Verschattung | Planung des Gebäudes und Schutz vor sommerlicher Überhitzung |
Photovoltaik nutzt Solarzellen in Modulen. Je nach Gebäude liegen die Module auf dem Dach, sind in die Dachfläche integriert oder werden an anderen geeigneten Flächen angebracht. Unser Ratgeber zu Solarmodulen im Detail erklärt die gängigen Bauarten.
Solarthermie verwendet Kollektoren statt Solarzellen. Sie eignet sich besonders dann zur Warmwasserbereitung, wenn regelmäßig warmes Wasser benötigt wird und ein Speicher eingebunden werden kann. Für die Heizungsunterstützung sind mehr Kollektorfläche, ein größerer Speicher und ein passendes Heizsystem erforderlich.
PVT-Kollektoren kombinieren Solarzellen und einen Wärmeteil. Sie liefern beide Energieformen von derselben Fläche. Daraus folgt aber kein automatischer Vorteil für jedes Haus: Die nutzbare Wärme muss zum Heiz- oder Warmwassersystem passen.
Wie funktioniert Solartechnik?
Bei der Photovoltaik treffen Lichtteilchen auf Solarzellen. Dadurch entsteht Gleichstrom. Ein Wechselrichter wandelt ihn in Wechselstrom um, den Haushaltsgeräte nutzen können.
Strom, der gerade nicht gebraucht wird, kann je nach Anlage in einen Batteriespeicher fließen oder ins öffentliche Netz eingespeist werden. Auch bei bewölktem Himmel erzeugen Module Strom, allerdings weniger als bei starker Sonneneinstrahlung.
Mehr dazu hier: Wie eine Solarzelle funktioniert.
Bei der Solarthermie erwärmt Sonnenstrahlung einen Kollektor. Eine Flüssigkeit transportiert die Wärme zu einem Speicher. Dort gibt sie die Wärme über einen Wärmetauscher an das Trinkwasser oder Heizsystem ab. Reicht die Solarwärme nicht aus, übernimmt die übrige Wärmeversorgung des Hauses.
Photovoltaik oder Solarthermie:
Was ist der Unterschied?
| Frage | Photovoltaik | Solarthermie |
|---|---|---|
| Was liefert die Anlage? | Strom | Wärme für Warmwasser oder Heizung |
| Was sind die wichtigsten Bauteile? | Solarmodule, Wechselrichter, Verkabelung | Kollektoren, Solarkreis, Pumpe, Wärmetauscher, Wärmespeicher |
| Was passiert mit Überschüssen? | Einspeisung oder Speicherung ist möglich | Wärme muss zeitnah genutzt oder mit Verlusten gespeichert werden |
| Wann ist die Anlage besonders nützlich? | Bei Strombedarf im Haushalt, für Wärmepumpe oder E-Auto | Bei regelmäßigem Warmwasserbedarf und passender Heizungsanbindung |
| Grenzen der Technologie? | Erzeugung schwankt mit Licht, Wetter und Jahreszeit | Im Sommer kann mehr Wärme entstehen, als das Haus benötigt |
Heizen mit Solartechnik: Für Haushalte mit Wärmepumpe ist Photovoltaik eine naheliegende Option: Die Wärmepumpe nutzt Strom, um Umweltwärme für Heizung und Warmwasser bereitzustellen.
Solartechnik für Warmwasser: Solarthermie kann wiederum eine bestehende Wärmeversorgung ergänzen. Ob sie gegenüber Photovoltaik mit Wärmepumpe sinnvoller ist, hängt vom vorhandenen Heizsystem, dem Warmwasserverbrauch, der Investition und der erwarteten Nutzung der erzeugten Energie ab.
Welche Solartechnik passt zu meinem Haus?
| Ihr Ziel | Naheliegender Ausgangspunkt | Zusätzlich prüfen |
|---|---|---|
| Haushaltsstrom selbst erzeugen | Photovoltaik | Dachfläche, Verschattung, Zählerschrank und Verbrauch |
| Warmwasser solar unterstützen | Solarthermie oder PV mit geeigneter elektrischer Wärmeerzeugung | Vorhandene Heizung, Speicher und regelmäßiger Warmwasserbedarf |
| Mit Sonnenenergie heizen | PV plus Wärmepumpe oder geeignete Solarthermie zur Unterstützung | Heizlast, Vorlauftemperatur und Winterbedarf |
| E-Auto mit Solarstrom laden | Photovoltaik mit geeigneter Wallbox | Standzeiten des Autos und steuerbares Laden |
| Wenig Dachfläche nutzen | Geeignete PV-Flächen, gegebenenfalls PVT | Ertrag je Fläche sowie baulicher und technischer Aufwand |
Aufgepasst: Diese Tabelle ersetzt keine Planung. Ein sinnvoller erster Schritt ist, die Stromrechnungen, den Warmwasser- und Heizbedarf sowie geeignete Flächen zusammenzutragen. Danach lassen sich Angebote für ein vergleichbares Ziel einholen. Achten Sie darauf, ob Zählerschrank, Gerüst, Speicher, Wartung und mögliche Folgearbeiten im Angebot enthalten sind.
Was kostet Solartechnik, und wann lohnt sie sich?
Die Photovoltaikkosten hängen stark von Anlagengröße, Dach und Gebäudeanschlüssen ab. Zur ersten Orientierung:
- Für eine Photovoltaikanlage am Einfamilienhaus ohne Speicher sind mit Kosten von etwa 6.500 bis 16.000 Euro netto zu rechnen.
- Für eine nachträglich eingebaute Solarthermieanlage etwa 6.000 bis 14.000 Euro nur für Warmwasser und etwa 9.000 bis 21.000 Euro mit Heizungsunterstützung.
Für die Wirtschaftlichkeit zählen nicht nur die Anschaffungskosten. Relevant sind der voraussichtliche Ertrag, der Anteil selbstgenutzter Energie, laufende Kosten und die Nutzungsdauer.
Gut zu wissen: Bei PV kommen der Strompreis für vermiedenen Netzbezug und die Vergütung für eingespeisten Strom hinzu. Die Vergütung hängt unter anderem vom Inbetriebnahmezeitpunkt und der Art der Einspeisung ab. Aktuelle Sätze veröffentlicht die Bundesnetzagentur.
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Ein gutes Angebot macht nicht nur den Gesamtpreis sichtbar. Es nennt:
- die geplante Leistung und Komponenten,
- den erwarteten Ertrag mit Standortannahmen,
- den Leistungsumfang der Montage und
- nötige Arbeiten an Elektrik oder Heizung.
Bei Speicher, Wallbox oder Wärmepumpe sollten Kompatibilität und tatsächlich verfügbare Steuerfunktionen dokumentiert sein.
Vergleichbar werden Angebote erst, wenn sie dasselbe Ziel erfüllen. Fehlen etwa Gerüst, Zählerschrank oder Wärmespeicher in einem Angebot, wirkt es günstiger, obwohl später Zusatzkosten entstehen können.
Vorteile und Grenzen von Solartechnik?
Solartechnik nutzt vorhandene Gebäudeflächen zur Energieerzeugung. Selbst genutzter Solarstrom kann Netzbezug ersetzen, während Solarwärme die Wärmeversorgung entlasten kann. Wie groß der Nutzen ist, hängt vom Standort ab und davon, wann Strom oder Wärme gebraucht werden.
Bei Photovoltaik entstehen Umweltwirkungen auch durch Herstellung und Entsorgung. Das Umweltbundesamt bewertet deshalb immer den gesamten Lebensweg einer Anlage.
Die größte praktische Grenze ist die zeitlich schwankende Erzeugung. Ein Batteriespeicher verschiebt Solarstrom meist vom Tag in den Abend, nicht vom Sommer in den Winter. Solarthermie liefert häufig besonders viel Wärme in den Monaten, in denen wenig geheizt wird. Verschattung, ungeeignete Flächen oder ein hoher Montageaufwand können den Nutzen zusätzlich schmälern.
Eine fachliche Planung berücksichtigt diese Grenzen, statt einen festen Autarkiegrad oder eine bestimmte Amortisationszeit zu versprechen.
Wie entwickelt sich die Solartechnik derzeit weiter?
Wie entwickelt sich die Solartechnik derzeit weiter?
Neben klassischen Dachmodulen werden Gebäudefassaden und andere Flächen für Photovoltaik erschlossen. Derzeitige Forschung und Entwicklung befassen sich insbesondere mit effizienteren Solarzellen, der Verbindung von Strom- und Wärmeerzeugung sowie der besseren Steuerung von Erzeugung und Verbrauch. So sind zum Beispiel Perowskit-Silizium-Tandemzellen ein sehr aktuelles Forschungsfeld.
Was viele Menschen nicht wissen: Für eine aktuelle Kaufentscheidung bleibt wichtiger, ob ein verfügbares System zum Gebäude passt. Bei besonderen Modulformen, etwa Dünnschicht-Solarmodulen, sollten Fläche, Ertrag und Einbausituation konkret verglichen werden. Neue Technik ist nur dann ein Vorteil, wenn sie den Bedarf des Hauses unter seinen tatsächlichen Bedingungen besser erfüllt.
Häufige Fragen zur Solartechnik
Für Haushaltsstrom ist Photovoltaik der Ausgangspunkt. Für direkte solare Warmwasserbereitung kann Solarthermie passen. PVT ist eine Option, wenn Strom und nutzbare Wärme auf begrenzter Fläche gebraucht werden.
Die Auswahl hängt vom Gebäude und Energiebedarf ab.
Solarthermie kann sich lohnen, wenn die Anlage passend dimensioniert ist und das Haus ihre Wärme regelmäßig nutzt.
Besonders bei der Heizungsunterstützung sollten sommerliche Überschüsse und der geringere Solarertrag während der Heizperiode in die Rechnung eingehen.
Eine allgemeine Aussage dazu ist nicht begründet. Vergütungssätze, Preise und Regeln können sich ändern. Ebenso unterscheiden sich Anlagenkosten und Eigenverbrauch von Haus zu Haus.
Entscheidend ist eine aktuelle Rechnung für das konkrete Gebäude, nicht eine pauschale Prognose.
Eine übliche netzgekoppelte Anlage versorgt das Haus bei einem Netzausfall nicht automatisch weiter. Dafür braucht sie eine ausdrücklich vorgesehene Not- oder Ersatzstromfunktion und passende technische Komponenten. Auch ein Batteriespeicher allein garantiert diese Funktion nicht.
Das Umweltbundesamt nennt für Photovoltaikmodule im Regelfall eine Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren. Glas und Aluminium lassen sich als Bestandteile der Module verwerten.
Wie einzelne Materialien zurückgewonnen werden, hängt vom Modultyp und dem Recyclingverfahren ab.
Solartechniker bezeichnet hier eine berufliche Tätigkeit und keine Solartechnik für das Haus. Das Einkommen hängt von Qualifikation, Aufgaben und Region ab. Belastbare Zahlen können sie unter anderem bei der Bundesagentur für Arbeit finden.
