Solarthermie oder Photovoltaik für Warmwasser: Beide Systeme im Vergleich

Wärme oder Strom? Solarthermie vs. Photovoltaik

„Ich hab jetzt eine Solaranlage auf dem Dach!“ So oder so ähnlich hast du das vielleicht selbst schon einmal von Freund:innen, Bekannten oder Familienmitgliedern gehört. Doch sagt dieser Satz noch nicht aus, um was für eine Solaranlage es sich dabei handelt: Solarthermie oder Photovoltaik? Denn hierbei handelt es sich um 2 verschiedene Systeme, die häufig unter dem Synonym Solaranlage genannt werden. In beiden Fällen befinden sich Solarmodule bzw. -kollektoren auf dem Dach oder an der Fassade, die auf den ersten Blick sehr ähnlich aussehen. Schauen wir uns daher beide System einmal etwas genauer an.

Strom dank Sonnenenergie: Die Photovoltaikanlage

Eine Photovoltaik- oder PV-Anlage wird zur Generierung von Strom genutzt. Dabei fangen PV-Module – beispielsweise auf dem Dach deines Hauses – Sonnenstrahlen auf und wandeln diese in elektrischen Gleichstrom um, welcher mittels Wechselrichter als Wechselstrom für die handelsüblichen Haushaltsgeräte nutzbar gemacht wird. 

Hier hast du neben dem Eigenverbrauch beispielsweise die Möglichkeit, überschüssigen Strom gegen Geld (Einspeisevergütung) ins öffentliche Netz einzuspeisen. Du kannst den erzeugten Solarstrom aber auch in einem Stromspeicher speichern und primär für den Eigenverbrauch nutzen, da sich dies oftmals mehr rentiert. Bei hohen Erträgen bietet es sich etwa an, eine Wallbox zum PV-Überschussladen nachzurüsten, um dein E-Auto mit überschüssigem Strom zu betreiben.

Exkurs: PV-Eigenverbrauch lohnt sich oftmals mehr

Grund hierfür ist die Differenz zwischen Stromgestehungskosten und dem Netzstrompreis im Vergleich zur Höhe der Einspeisevergütung. Die Stromgestehungskosten sind hierbei alle Kosten, die in einem bestimmten Zeitraum durch den Betrieb der Anlage anfallen. Laut dem Frauenhofer-Institut liegen diese ab 2024 bei PV-Anlagen ohne Batteriespeicher unter 10 ct/kWh.

Ob Volleinspeisung oder Einspeisevergütung mit Eigenverbrauch: In beiden Fällen liegt die jeweilige Vergütung für Photovoltaikanlagen, die zwischen Februar und Juli 2024 in Betrieb genommen werden, zwischen 8,11 und 12,87 ct/kWh. Im Vergleich dazu liegt der derzeitige Strompreis (Stand: März 2024) im Schnitt bei etwa 35 ct/kWh (Stromvergleich bei verivox.de). Bei einer Gegenüberstellung der Zahlen wird deutlich, dass der selbst generierte Solarstrom lukrativer für den Eigenverbrauch genutzt werden kann, anstatt ihn gegen Erhalt einer Einspeisevergütung ins öffentliche Netz einzuspeisen und vergleichsweise teuren Netzstrom bei Bedarf einzukaufen.

Warmes Wasser & eine warme Heizung dank Solarthermie

Im Gegensatz dazu steht die thermische Solaranlage oder auch Solarthermie. Hierbei handelt es sich um Solarkollektoren, auf die die Sonnenstrahlen treffen und in nutzbare Wärme umgewandelt werden. Bei Solarthermie hast du 2 Möglichkeiten, die so erzeugte Wärme zu nutzen:

1. Solarthermie für die Warmwasserbereitung
2. Solarthermie für die Warmwasserbereitung und gleichzeitige Heizungsunterstützung

Abhängig davon, für welche Art du dich entscheidest, variiert die Größe bzw. die Anzahl der benötigten Kollektoren. Wärme kann hierbei lediglich bedingt in sogenannten Solarspeichern oder Kombi-Solarspeichern gespeichert werden. Wichtig hierbei zu berücksichtigen: Wärme wird oftmals dann benötigt, wenn gerade keine oder nur sehr wenig Sonnenstrahlung vorhanden ist.

Alternative zur thermischen Solaranlage: Wärme aus PV

Wenn Photovoltaik nur zur Stromgenerierung genutzt wird, wieso stellt sich dann die Frage, welche Solaranlage beim Sparen deiner Warmwasser- und Heizkosten sinnvoller ist? Die Antwort müsste demnach ja eine Solarthermieanlage sein. Doch gibt es hier auch noch andere Möglichkeiten, wie du mithilfe von PV dein Brauch- und Heizwasser warm bekommen kannst.

Einen PV Heizstab nutzen

Ist deine PV-Anlage ausreichend dimensioniert, hast du unterm Strich quasi einen Überschuss an eigenem Solarstrom. Dann könnte ein Photovoltaik-Heizstab eine sinnvolle Möglichkeit für dich sein. Dieser befindet sich im Wasserspeicher und erhält über die Photovoltaikanlage Strom, welcher einen sogenannten Heizwedel im Inneren des Stabs erhitzt. Wie beim Prinzip eines Tauchsieders wird so dein Brauchwasser mittels PV-Strom erhitzt und dein bestehendes Heizsystem wird entlastet.

Weitere Vorteile des Heizstabs: Er bietet eine umweltfreundliche Alternative zu fossilen Brennstoffen, da er auf die beschriebene Variante grünen Strom zur Wärmeerzeugung nutzt. Dadurch kann zudem die Energieeffizienz deines Haushalts verbessert werden und sollte dein bestehendes Heizsystem einmal ausfallen, bietet dir der PV-Heizstab eine Notversorgung. Weiterhin können deine Heizkosten reduziert werden.

Eine Wärmepumpe mit PV betreiben

Willst du mit einer PV-Anlage heizen, bietet sich möglicherweise auch eine Kombination aus PV und Wärmepumpe an. Eine solche Solar-Wärmepumpe mit Photovoltaik kann unter den richtigen Voraussetzungen sehr effizient sein. Hierbei wird die durch die Solaranlage generierte elektrische Energie für die Wärmepumpe genutzt, um die jeweilige Umweltwärme auf das benötigte Niveau zu erhitzen. 

Vorteile hier: Durch diese Kombination reduzierst du zum einen die Betriebskosten für die Wärmepumpe und du musst deutlich weniger Netzstrom einkaufen. Zum anderen erhöhst du durch die Einbindung einer Wärmepumpe deinen Eigenverbrauch des erzeugten Stroms.

Informiere dich in diesem Zusammenhang darüber, welche Wärmepumpe hier die geeignete Wahl für dich darstellen könnte.

Solarthermie oder Photovoltaik: Platzbedarf auf dem Dach

Ob du dich für Photovoltaik oder eine Solarthermie-Anlage entscheidest, hängt in deinem persönlichen Fall vielleicht auch von der dir zur Verfügung stehenden Dachfläche ab, denn der Platzbedarf für Photovoltaik-Module und Sonnenkollektoren unterscheidet sich. Dass die Module einer Photovoltaikanlage in der Regel eine größere Fläche beanspruchen, liegt darin begründet, dass du hier sinnvollerweise so viel Strom wie möglich erzeugen möchtest, da du den Überschuss speichern oder ins öffentliche Netz einspeisen kannst. Solarthermie hingegen sollte exakt auf deinen Verbrauch angepasst werden, um effizient genutzt werden zu können. Eine Überdimensionierung ergibt hier wenig Sinn.

Wie viele PV-Module brauchst du?

Wie viele Quadratmeter Fläche du für PV benötigst, hängt von deinem Verbrauch ab – bzw. von deinem Bedarf und deinem individuell verfügbaren Platz. Im Schnitt erreichst du mit einer Modulfläche von ca. 8 Quadratmetern etwa ein Kilowatt peak (kWp = Maßeinheit für Photovoltaik), was aufs Jahr hochgerechnet ungefähr 950 bis 1.200 Kilowattstunden (kWh) Strom bedeuten würde – je nach Voraussetzungen wie Standort oder Ausrichtung der Module bzw. des Daches.

Willst du beispielsweise einen Jahresverbrauch von ca. 3.800 bis 4.800 kWh für einen 3- bis 4-Personenhaushalt decken, solltest du mit mindestens einer benötigten Dachfläche von durchschnittlich 32 Quadratmetern rechnen.

Solarkollektoren: Weniger Fläche, weniger Ertrag

Die Berechnung der Anzahl der Solarkollektoren hängt von mehreren Faktoren ab. So macht es beispielsweise einen Unterschied, ob du dich für Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren entscheidest. Die beiden Arten unterscheiden sich sowohl in Ertrag als auch im Preis und bieten ihre jeweiligen Vorteile und Nachteile. Da du bei Solarthermie zwei Möglichkeiten der Nutzung hast, ergeben sich daraus auch unterschiedliche benötigte Flächengrößen:

• Willst du die thermische Solaranlage lediglich dazu nutzen, die Brauchwassererwärmung zu unterstützen, kannst du bei einem Einfamilienhaus durchschnittlich mit einer Kollektorfläche von etwa 4 Quadratmetern rechnen.
• Dient die Anlage zusätzlich der Heizungsunterstützung, fällt die Größe der benötigten Fläche entsprechend größer aus und liegt im Schnitt bei ca. 8 bis 12 Quadratmetern.

Hinweis: Auch eine Kombination aus PV und Solarthermie ist möglich. Bei der sogenannten Thermovoltaik, Photothermie oder Photovoltaikthermie dienen Hybridkollektoren (PVT-Module / PVT-Kollektoren) als platzsparende Alternative bei einer begrenzten Dachfläche.

Weitere Voraussetzungen für Solaranlagen

Neben der verfügbaren Dachfläche solltest du dir vor Anschaffung einer Solaranlage auch Gedanken über weitere Voraussetzungen machen, um einen bestmöglichen Ertrag zu erhalten. Diese wären beispielsweise:

• Die optimale Dachausrichtung sowie Dachneigung
• Liegt eine Verschattung der Module vor – z. B. durch Telefonmasten, Schornstein, Bäume oder Nachbargebäude?
• Topografie

Du lebst in Hamburg und fragst dich, ob dein Standort geeignet ist? Schau direkt mal in unserem Artikel zu Photovoltaik in Hamburg vorbei und erfahre, warum PV auch in unserer Hansestadt durchaus sinnvoll sein kann.

Solaranlagen im Vergleich: Die Kosten

Die Preise für PV und Solarthermieanlagen unterscheiden sich je nach Größe sowie gewählten Modulen bzw. Kollektoren. Im Schnitt kannst du bei Photovoltaik mit Anschaffungskosten zwischen ca. 5.000 und 13.000 € rechnen, wenn du Werte zwischen 3 und 9 kWp anstrebst. 

Die Anschaffungskosten bei Solarthermie sind wiederum abhängig davon, ob die Anlage lediglich für die Warmwasserbereitung oder auch für eine zusätzliche Heizungsunterstützung genutzt werden soll. Rechne hier mit durchschnittlichen Preisen zwischen 3.000 und 10.000 € für ein Einfamilienhaus.

Bedenke: Je nach persönlichen Umständen, Verbrauch, gewähltem System, Fachbetrieb usw. können die Kosten in deinem konkreten Fall abweichen.

Förderung und Finanzierungsmöglichkeiten für Solar

Bei durchaus hohen Anschaffungskosten solltest du dich bereits rechtzeitig über die dir zur Verfügung stehenden Förderungen und Finanzierungsmöglichkeiten informieren. Sowohl für PV-Anlagen als auch für Solarthermie bieten sich dir unterschiedliche Wege.

Bei Photovoltaik kannst du als Förderung im laufenden Betrieb beispielsweise auf die bereits angesprochene Einspeisevergütung nach EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) zurückgreifen. Je nach Wohnort kannst du für dich passende Förderprogramme in der Förderdatenbank des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz suchen. Bei der Anschaffung der Anlage könnte für dich jedoch auch der KfW-Kredit 270, ein Förderkredit für Strom und Wärme, infrage kommen. 

Bei solarthermischen Anlagen kannst du über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) einen Grundfördersatz über 30 % beziehen. 

Hier würde sich für dich möglicherweise der Wohngebäude-Kredit 261 der KfW anbieten, ein Förderkredit, um Haus und Wohnung energieeffizient zu sanieren.

Mehr Informationen über die KfW-Förderkredite erhältst du bei der Haspa. Für deine individuellen Anliegen und welche Möglichkeiten bestmöglich zu dir passen, solltest du direkt einen Beratungstermin mit deinem/deiner Haspa Berater:in vereinbaren.

Kleiner Insider-Tipp: Schau dir auch gerne einmal unseren Artikel zur Förderung energetischer Sanierung an und hol dir weitere Infos.

Orientierungshilfe PV oder Solarthermie: Die Erträge

Wie bereits beschrieben ist es durchaus sinnvoll eine Photovoltaikanlage so zu dimensionieren, dass sie möglichst viel Strom generieren kann. Dies kann sich bei einem hohen Eigenverbrauch lohnen, beispielsweise wenn du eine Wallbox oder eine Wärmepumpe mit dem grünen Strom betreibst. Überschüssiger Strom kann zudem gegen eine Einspeisevergütung ins öffenytliche Stromnetz eingespeist werden. Ein zusätzlicher Stromspeicher ist ebenfalls sinnvoll, um den nachhaltigen Strom optimal für deinen Eigenverbrauch zu nutzen, denn oftmals benötigen wir Strom zu Zeiten, an denen die Sonne nicht mehr ganz so kraftvoll scheint – beispielsweise in den Morgen- und Abendstunden.

Bei Solarthermie solltest du jedoch bedenken, dass Warm- und Heizwasser primär in Monaten benötigt wird, in denen die Sonne nicht so viel Energie liefert. Während du Strom auch in den oftmals sonnigen Sommermonaten brauchst, bleibt die Heizung dann meistens aus. Im kalten Winter scheint jedoch die Sonne nicht so stark, um den kompletten Heizbedarf allein durch Solarthermie abzudecken. Du kannst im Schnitt davon ausgehen, dass bei der alleinigen Warmwasserbereitung durch Solarthermie im Jahr überlicherweise um die 60 % deines Bedarfs gedeckt werden. Bei der zusätzlichen Heizungsunterstützung beträgt die Jahresbedarfsabdeckung durchschnittlich 20 %. In beiden Fällen wird dein vorhandenes Heizsystem zwar zu einem Gewissen Grad durch Solarthermie entlastet, doch eine alleinge Warmwasser- und Heizwassererwärmung ist in der Regel nicht möglich.