Für die Heizung und das Warmwasser lässt sich Sonnenenergie grundsätzlich auf zwei Wegen nutzen, direkt und indirekt. Bei der indirekten Variante erzeugt die Photovoltaik Strom aus Sonnenlicht, der zum Beispiel den Betriebsstrom für Brenner oder Wärmepumpe liefert. Bei der direkten Variante gibt eine thermische Solaranlage die Wärme der Sonne unmittelbar an das Brauchwasser weiter. Die Warmwasserbereitung mit Solar beruht auf diesem thermischen Weg. Wir erklären Funktion, Speichertechnik, Voraussetzungen und Kosten.

So funktioniert die solare Warmwasserbereitung

Bei der direkten Warmwasserbereitung arbeitet die Solaranlage unabhängig vom Heizsystem für die Raumwärme. Sie läuft parallel und liefert warmes Wasser, solange die Sonnenenergie ausreicht. In den dunklen Wintermonaten oder bei hohem Bedarf ergänzt die Heizung die Warmwasser-Solaranlage. So bleibt die Versorgung ganzjährig sichergestellt, während im Sommer ein großer Teil des Warmwassers kostenlos über die Sonne bereitgestellt wird.

Speichertechnik

Die größte Herausforderung ist die Speicherung der Wärme, da Sonnenenergie nicht bedarfsgerecht verfügbar ist. Anders als bei einer Gasheizung, die den Brennstoff jederzeit beziehen kann, scheint die Sonne unterschiedlich stark. Deshalb wird die gewonnene Wärme in speziellen Schichtenspeichern zwischengespeichert und dann genutzt, wenn sie gebraucht wird. Die Schichtung sorgt dafür, dass am oberen Speicherbereich stets ausreichend warmes Wasser bereitsteht.

Hygiene des Brauchwassers

Der Warmwasserkreislauf muss stets frisches Trinkwasser liefern. Lange Speicherzeiten bergen die Gefahr, dass stehendes Wasser verkeimt. Besonders Wasser mit Temperaturen unter 60 Grad Celsius ist von Legionellen bedroht. Eine Zirkulationspumpe wälzt das erwärmte Wasser regelmäßig um und beugt so der Bakterienbildung vor, während sie gleichmäßige Austrittstemperaturen an den Zapfstellen sichert. Bei bi- oder multivalenten Systemen ist die Zirkulationssteuerung technisch anspruchsvoller, da die Hygiene trotz mehrerer Wärmequellen gewährleistet sein muss.

Wirtschaftlichkeit und Beispiel

Die gewonnene Wärmemenge hängt von der Kollektorfläche, der Ausrichtung und der regionalen Sonnenscheindauer ab, sodass dieselbe Anlage je nach Standort unterschiedliche Erträge liefert. Als Richtwert dient ein täglicher Warmwasserverbrauch von etwa 80 Litern pro erwachsener Person:

• ein bis 1,5 Quadratmeter Kollektorfläche pro Person decken den Bedarf bei Sonnenschein,
• ein Speicher mit rund 300 Litern überbrückt bewölkte Tage,
• für das solar bereitete Warmwasser entstehen keine laufenden Brennstoffkosten,
• die Einsparung gegenüber anderen Energiequellen entspricht weitgehend dem Rückverdienen der Investition.

Je nach ersetzter Energiequelle sind für eine reine Warmwasser-Solaranlage vergleichsweise kurze Amortisationszeiten möglich.

Preise und Förderung

Für eine komplette solare Trinkwasseranlage in einem Einfamilienhaus mit drei bis fünf Bewohnern ist eine Investition zwischen etwa 4.000 und 8.000 Euro zu kalkulieren. Solarthermieanlagen sind über die Bundesförderung für effiziente Gebäude förderfähig. Als Einzelmaßnahme werden in der Regel 30 Prozent der förderfähigen Kosten über das zuständige Bundesamt bezuschusst. Mit einem individuellen Sanierungsfahrplan ist ein zusätzlicher Bonus möglich. Wird die Solaranlage im Rahmen eines Heizungstauschs installiert, kann die Förderung über die KfW höher ausfallen. Der Antrag muss vor der Auftragsvergabe gestellt werden. Die aktuellen Konditionen sollten Sie vorab prüfen.

Kombianlage: Warmwasser und Heizungsunterstützung

Neben der reinen Warmwasserbereitung lässt sich eine Solaranlage auch zur Heizungsunterstützung nutzen. In diesem Fall wird die gewonnene Wärme nicht nur für das Brauchwasser, sondern auch zur Ergänzung der Raumheizung eingesetzt. Dafür sind eine größere Kollektorfläche und ein Kombispeicher nötig, der Heiz- und Trinkwasser getrennt bevorratet. Besonders gut funktioniert die Heizungsunterstützung in gut gedämmten Gebäuden mit Flächenheizung, da diese mit niedrigen Vorlauftemperaturen auskommt, die die Solaranlage häufiger erreicht. In der Übergangszeit kann die Solarthermie so einen spürbaren Teil des Heizbedarfs decken, während sie im Hochsommer den Wärmeerzeuger oft ganz ersetzt.

Wartung und Betrieb

Eine solare Warmwasseranlage ist wartungsarm, sollte aber regelmäßig kontrolliert werden. Geprüft werden der Anlagendruck, die Funktion von Pumpe und Regelung sowie der Zustand der Wärmeträgerflüssigkeit, die im Laufe der Jahre ihre Frostschutz- und Wärmeübertragungseigenschaften verlieren kann und dann getauscht werden muss. Bei guter Wartung liefert eine Solarthermieanlage über zwei Jahrzehnte zuverlässig warmes Wasser. So verbindet die Warmwasserbereitung mit Solar niedrige Betriebskosten mit langer Lebensdauer.

Fazit

Die Warmwasserbereitung mit Solar ist eine bewährte und wirtschaftliche Möglichkeit, einen großen Teil des Warmwasserbedarfs kostenlos über die Sonne zu decken. Entscheidend sind eine passend dimensionierte Kollektorfläche, ein gut ausgelegter Speicher und eine hygienische Warmwasserführung. Da die Anlage im Sommer die Hauptheizung entlastet und über die staatliche Förderung bezuschusst wird, amortisiert sie sich über die Jahre. Für die richtige Auslegung und die Einbindung in das bestehende Heizsystem ist die Beratung durch einen Fachbetrieb sinnvoll.

Damit ist die Warmwasserbereitung mit Solar eine der unkompliziertesten Möglichkeiten, erneuerbare Energie im eigenen Haushalt zu nutzen. Sie lässt sich in nahezu jedes bestehende Heizsystem einbinden und ergänzt Gas-, Öl-, Pellet- oder Wärmepumpenheizungen sinnvoll, ohne dass die bestehende Anlage ersetzt werden muss.

Wer die Anlage von Beginn an großzügig plant, kann sie später leichter um die Heizungsunterstützung erweitern. Eine fachkundige Auslegung von Kollektorfläche und Speicher sorgt dafür, dass die solare Warmwasserbereitung optimal zum Verbrauch des Haushalts passt und über viele Jahre zuverlässig arbeitet.