Solar heizen im Winter

Solarenergie wird immer günstiger erzeugt und die Anlagen decken einen immer größeren Teil unseres Strombedarfs. Da ist der Wunsch naheliegend, mit Solarenergie auch zu heizen. Weil das nicht nur Kosten spart, sondern auch umweltfreundlicher ist als die Nutzung fossiler Brennstoffe, schlagen Haushalte so quasi zwei Fliegen mit einer Klappe. Solar heizen kann man auf verschiedene Weisen. Wir zeigen dir, welche Solarheizungen es gibt, und unter welchen Voraussetzungen sich das Heizen mit Solarenergie lohnt.

von Tabatha

 

Was spricht für das Heizen mit Solarenergie – reicht der Sonnenschein im Winter?

Vielleicht fragst du dich jetzt: Heizen und Solarenergie – ist das nicht ein Widerspruch? Immerhin scheint die Sonne vor allem im Sommer, also genau dann, wenn du kaum heizt. Das ist richtig, aber du unterschätzt auch die Sonnenenergie in den kälteren Jahreszeiten. Natürlich scheint die Sonne im Winter weniger als im Sommer, aber die Sonnenstunden nehmen zu und es gibt Tage im Frühjahr und Herbst, die lassen manch einen Sommertag dunkel dastehen.

Infografik: Die Sonnenscheindauer steigt.
Die Sonnenscheindauer ist laut dem Deutschen Wetterdienst über die letzten 70 Jahre (1951 bis 2020) im Trend um 4,8 Stunden gestiegen.

“...betrachtet man die Globalstrahlungswerte des Winters 2019, können Solaranlagen-Besitzer mit einer 10 kWp-Solaranlage auch im Winter rund 2.710 kWh produzieren. Dieser Wert entspricht etwa dem durchschnittlichen, jährlichen Stromverbrauch eines Drei-Personen-Haushalts.” – zolar.

Meistens wird Solarenergie bisher unterstützend zum Heizen genutzt. So erzeugen Haushalte gerade im Neubau zunehmend ein Teil ihres benötigten Stroms für Wärmepumpen mit Solarenergie und beziehen für den Rest einen Wärmepumpen-Spezialtarif. Oder, die Haushalte ergänzen mit Solarthermie-Anlagen klassische Heizungen wie Gasbrennwerttherme.

Jetzt den Wärmepumpen-Spezialtarif berechnen.

Mit Solarenergie Heizkosten sparen.

Strom aus der PV-Anlage ist schon heute günstiger als Strom aus dem Netz – er kostet nur etwa ein Drittel davon. Diese Diskrepanz wächst mit steigenden Strompreisen. Auch verbessert sich die Technik, so dass eine Solaranlage immer mehr Energie erzeugt. Das unterstützt ebenfalls die Energiekosten-Ersparnis. Mehr Informationen zur Frage, wann sich solares Heizen lohnt, geben wir dir weiter unten.

Und wie stark konkret Solarthermieheizungen deine Energiekosten senken können, liest du hier.

 

Wie kannst du Solarenergie zum Heizen nutzen?

Wie schon erwähnt, gibt es verschiedene Möglichkeiten, Sonnenenergie zum Heizen zu nutzen. Die gute Nachricht: Du kannst sogar ohne Photovoltaikanlage mit Sonnenstrahlen heizen.

Wärmepumpe
Infrarotheizung
Solarthermie
Nachtspeicherheizung

Bilder in der Gallerie: Wärmepumpe, Infrarotheizung (Quelle: infrarot-heizung.tips), Solarthermie (Quelle: heizsysteme-knetzger.de), Nachtspeicherheizung

1. Wärmepumpen mit PV-Strom betreiben.

Im Neubau sind Wärmepumpen inzwischen das beliebteste Heizsystem. Sie verbrauchen kein Öl und kein Gas, allerdings jede Menge Strom. Nicht selten verdoppeln sie sogar den Strombedarf eines Haushalts. Die Kombination mit einer Photovoltaikanlage ist deshalb naheliegend, weil du so kostengünstig selbst erzeugte Solarenergie zum Heizen nutzen kannst. Du senkst also nicht nur deine CO2-Emissionen, sondern reduzierst auch deine Energiekosten und verbesserst die Amortisation deiner Anlageninvestition.

Laut einer Studie der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin können Haushalte mit Solaranlage, Batteriespeicher und integrierter Wärmepumpe bis zu 65 % des benötigten Stroms aus eigener Erzeugung decken.

>>> Mehr über die Kombination von Wärmepumpe und PV-Anlage erfahren.

Auch werden Wärmepumpen, genauso wie Solarmodule immer effizienter. Das bedeutet, dass eine Anlage immer mehr Strom produziert und auch, dass mit der gleichen Menge Strom immer mehr Wärme erzeugt wird. In neuen besonders energieeffizienten Gebäuden reichen damit Wärmepumpen sogar aus, um die Gebäude selbst im Winter ausreichend zu beheizen.

Ein weiterer Grund, der für die Kombination von Wärmepumpe und Solarenergie spricht: Heizöl und Erdgas werden durch die CO2-Bepreisung immer teurer.

>>> Hier liest du mehr wie die CO2-Preise deine Heizkosten beeinflussen.

Am Ende sprechen aber nicht nur die Kosten dafür, deine Wärmepumpe mit Solarenergie zu betreiben. Es ist auch eine wichtige Entscheidung für mehr Klimaschutz. Denn heizt du mit fossil erzeugtem Strom, sind Wärmepumpen verglichen zu Gas- oder Ölheizungen deutlich weniger klimafreundlich. Erst mit Ökostrom sparst du CO2 – selbst erzeugt oder eben über einen Spezialtarif basierend auf Ökostrom.

>>> Spezialtarife für Wärmepumpenstrom von Polarstern.

2. Direkt- und Speicherheizungen mit PV-Anlage kombinieren – Infrarotheizung, Wand-, Fußboden- und Nachtspeicherheizung.

Auch Stromheizungen können mit Solarstrom vom Dach betrieben werden. Vor allem bei neuen effizienten Elektroheizungen macht diese Kombination Sinn. Elektrische Heizungen haben einen Wirkungsgrad von nahezu 100 %. Das bedeutet, dass der Strom fast ohne Verluste in Wärme umgewandelt wird. Allerdings fallen für Elektroheizungen, auch als Stromheizungen bekannt, hohe Energiekosten an, weshalb die Kombination mit Photovoltaikanlagen so spannend ist.

Grundlegend unterscheidet man bei Stromheizungen zwischen Direkt- und Speicherheizungen, d.h. ob mit dem bezogenen Strom direkt geheizt (= Direktheizung) oder mit der Energie ein Speicher aufgeheizt wird, der die Wärme später abgeben kann (= Speicherheizungen). Heizungen werden außerdem danach unterschieden, ob die Wärme über eine Fläche im Gebäude abgegeben wird (= Flächenheizung) oder über einzelne Heizkörper.

Infrarotheizungen sind immer gefragter, weil die von ihnen erzeugte Wärme als besonders angenehm empfunden wird. Das liegt daran, dass nicht die Luft erwärmt wird, sondern direkt die Körper in einem Raum. Das heißt, die Wärmewellen erzeugen beim Auftreffen auf der Haut ein unmittelbares Wärmegefühl. Mit Blick auf die Kombination von Infrarotheizung und PV-Anlage gibt’s jedoch einen Nachteil: Sie können Solarenergie nicht speichern. Will man die Sonnenenergie nutzen, muss die Sonne also genau dann scheinen, wenn die Wärme benötigt wird.

Bei Wand- und Fußbodenheizungen werden Heizschlangen/Heizkissen in der Wand bzw. dem Fußboden verbaut. Sie können elektrisch oder auch mit einer Wärmepumpe beheizt werden sowie mit Solarstrom vom Dach. Das macht dieses Heizungssystem effizient, umweltfreundlich und günstig.

Eine Studie des Instituts für Technische Gebäudeausrüstung (ITG) in Auftrag des Bundesverbandes Flächenheizungen und Flächenkühlungen (BVF) zeigt, dass mit der Kombination von elektrischen Flächenheizungen und PV-Strom die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) und teilweise auch von KfW-Effizienzhäusern nicht nur möglich, sondern auch wirtschaftlich attraktiv erfüllt werden:

“Hinsichtlich der energetischen Effizienz schneidet die Kombination Wärmepumpe mit einer wasserbasierten Flächenheizung am besten ab und ist heute die erste Wahl beim Neubau von Eigenheimen, da je nach Systemtechnik auch die Möglichkeit des Kühlens gegeben ist. Aber gerade in hochwärmegedämmten Neubauten mit geringem Heizbedarf kann die elektrische Flächenheizung eine interessante Alternative sein.” – BVF

Die Nachtspeicherheizung ist als Stromfresser – und damit auch als Kostentreiber – bekannt. Das macht die Kombination mit einer Solaranlage so spannend. Zumal sie als Speicherheizung den Solarstrom, der nicht direkt im Haushalt benötigt wird, speichern und später zum Wärmen nutzen kann. Das steigert den Eigenverbrauch.

>>> Warum ein hoher Eigenverbrauch wichtig ist.

3. Natürliche Sonnenenergie nutzen.

Mit “natürlich” meinen wir, dass du für diese Tipps keine Solaranlage benötigst. Du kannst sie sogar in der Mietwohnung umsetzen, also zum Beispiel die Wärme der Sonne nutzen, die durch deine Fenster hereinstrahlt. Also Vorhänge auf – und Heizung runter.

Smarte Thermostate, welche die Raumtemperatur an die Wetterverhältnisse und an deine An- bzw. Abwesenheit anpassen, unterstützen dich dabei. Scheint draußen die Sonne oder bist du tagsüber im Büro, fährt das Thermostat herunter, damit du nicht umsonst heizt. Laut dem Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie bringen solche smarten Thermostate Ersparnisse um die 15 %. Manche Hersteller sprechen sogar von über 30 % Kostenersparnis.

>>> PV-Strom mit smarten Geräten optimal nutzen.

Gut gedämmt ist halb gespart…oder so ähnlich. Die richtige Dämmung spart auf jeden Fall richtig viel Heizenergie. Willst du nicht gleich in eine Sanierung investieren, machen auch Zugluftstopper und isolierende Wärmevorhänge Sinn, um die vorhandene Sonnenwärme im Raum zu halten.

>>> So viel Wärme sparst du mit der richtigen Dämmung.

Sommerlicher Lifehack: Wer einen Garten hat, kann mit einer Solardusche auch etwas Warmwasser sparen – und stattdessen die natürliche Wärme der Sonne nutzen. Ähnlich wie ein Gartenschlauch in der Sonne lädt sich diese Dusche auf und versorgt dich mit warmem Wasser, das ganz ohne Strom und Brennstoffe erzeugt wurde.

4. Solarthermie.

Eine Solarthermie-Heizung wird meist als Ergänzung zu anderen Heizungsarten und/oder für die Erzeugung von Warmwasser genutzt. Das Ganze funktioniert ähnlich wie bei einer PV-Anlage. Statt Strom wird bei der Solarthermie nur eben Wärme erzeugt. Der Markt für Solarthermie boomt zwar noch nicht so stark, wie der für Photovoltaik, doch Solarthermie ist die wichtigste sekundäre Heizungsart. Im Jahr 2020 wurden laut BSW Solar rund 83.000 neue Solarwärmeanlagen installiert – ein Plus von 26 %. Schauen wir uns daher die Solarthermie nachstehend einmal genauer an.

Finde hier den passenden Spezialtarif für deine Heizung.

 

Solarthermie: Was ist das und was bringt es?

Anstelle von Solarzellen wie bei der Photovoltaik nutzt die Solarthermie Sonnenkollektoren. Sie beinhalten eine sogenannte Solarflüssigkeit (eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel), die durch die Sonne erwärmt wird. Sie zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf. Über einen Wärmetauscher wird die erzeugte Wärme von der Solarflüssigkeit an einen Speicher abgegeben.

Dieses Video von Vaillant erklärt den Prozess super, finden wir:

Die Solarthermie erreicht einen Wirkungsgrad von knapp 50 %. Zum Vergleich: Photovoltaikanlagen schaffen meist nur rund 20 %. Grob gesagt liegt das daran, dass Wärme leichter aus Sonnenstrahlen erzeugt werden kann als Strom.

Auch Warmwasser kann mittels Solarthermie gewonnen werden, indem die Wärme der Solarflüssigkeit über einen Wärmetauscher an das Trinkwasser abgegeben wird. Eine Faustregel: Ab ca. drei Personen kann die Warmwasseraufbereitung mit Solarthermie Sinn machen.

Gerade im Altbau ist die Solarthermie als zusätzliche Unterstützung zum Heizen geeignet. Wichtig ist natürlich eine gute fachliche Planung. Details wie die Neigung der Kollektorflächen wirken sich stark auf die Wärmeerzeugung im Winter aus. Und wie viel Einsparung ist mit Solarthermie in etwa drin? Das Portal co2online schätzt den solaren Ertrag auf 300 bis 420 kWh/m2 – Verluste durch Anlage und ungenutztes Potenzial im Sommer sind dabei berücksichtigt:

„Damit kann eine Solarthermieanlage für Warmwasser einen solaren Deckungsgrad von bis zu 60 Prozent der Warmwasserbereitung erreichen. Bei einer Solarthermieanlage für Heizung und Warmwasser liegt der solare Deckungsgrad des gesamten Verbrauchs bei etwa 20 bis 30 Prozent – entsprechend groß ist die Einsparung durch Solarthermie.“ – co2online

Fest steht: Durch diese solare Energieerzeugung sparst du Kosten und verursachst weniger CO2. Im Einzelfall hängt es natürlich von der Größe der Anlage ab bzw. davon, wie gut dein Heizenergiebedarf auf die Solarenergieproduktion abgestimmt ist.

 

Rechnet sich das Heizen mit Solarenergie?

Die Frage aller Fragen: Lohnt sich das? Für die Umwelt ist es natürlich immer von Vorteil, wenn du möglichst wenig CO2 mit deinem Energiebedarf ausstoßt. Wir haben uns aber auch mal die finanzielle Seite angesehen.

Bei Solarthermieheizungen hängen die Anschaffungskosten stark davon ab, ob die Anlage auch für die Warmwasserbereitung verwendet werden soll. Das kann die Kosten schnell verdoppeln. Die Wirtschaftlichkeit ist am Ende auch abhängig von den Preisen für Energieträger. Fossile Brennstoffe werden immer teurer, etwa durch den CO2-Preis. Eine Anlage amortisiert sich bisher meist erst nach über 10 Jahren. Geringe laufende Kosten und lange Garantiezeiten können eine solche Anschaffung trotzdem langfristig lohnenswert machen. Experten empfehlen Solarthermie allgemein eher für große Haushalte mit entsprechend hohem Verbrauch:

„Für kleine Haushalte mit geringem Warmwasserbedarf ist eine Solarthermie-Anlage eher unwirtschaftlich.“ – Verbraucherzentrale

Nicht zu vergessen sind attraktive Förderungen etwa durch BAFA und KfW sowie regionale Förderangebote. So kann etwa ein Drittel der Kosten durch Förderungen abgedeckt werden. Im Einzelfall hängt das natürlich ab von der Haushaltsgröße und dem Energiebedarf. Mehr zu den Förderungen liest du bei co2online.

Bei PV-Anlagen war die Wirtschaftlichkeit lange abhängig von der Höhe der Einspeisevergütung. Da diese allerdings weiter sinkt und für die ersten Anlagen auch ausläuft, ist es attraktiver, möglichst viel selbst erzeugten Strom direkt zu nutzen, sprich den Eigenverbrauch zu erhöhen. Der erzeugte Solarstrom liegt bei rund 11 Cent pro Kilowattstunde und ist damit deutlich günstiger als der Strom aus dem Netz mit rund 30 Cent pro Kilowattstunde. Förderungen für Photovoltaik gibt es unter anderem von der KfW-Bank.

Auch für Stromspeicher sind Förderungen möglich – hier haben die Bundesländer verschiedene Programme entwickelt. Probiere doch mal den Fördermittel-Check von co2online aus.

Zum Jahresbeginn 2021 ist die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) gestartet. Für Wohn- und Nichtwohngebäude gibt es damit finanzielle Unterstützung vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA), sowohl was Anlagen zur Wärmeerzeugung, als auch Maßnahmen für die Heizungsoptimierung angeht.

>>> Mehr über die Förderungen.

Insgesamt spricht einiges für das „solare Heizen“: sinkende Energiekosten und mehr Unabhängigkeit von Rohstoff- und Strompreisen, mehr Umweltschutz und spezielle Fördermöglichkeiten.

Wer die Möglichkeit hat, selbst Solarenergie auf seinem Dach zu erzeugen und diese zum Heizen zu nutzen, sollte in jedem Fall auch bei seinem restlichen Strombedarf auf grüne Energie setzen. Polarstern etwa bietet dazu verschiedene Tarife an, für Photovoltaikanlagen, für Wärmepumpen oder auch für Nachtspeicherheizungen. Unser Strom kommt immer zu 100 % aus deutscher Wasserkraft und unterstützt den Ausbau erneuerbarer Energien über das EEG hinaus. Worauf warten?

Jetzt den Tarifrechner von Polarstern ausprobieren.

Mehr Artikel zu den Themen

Ökostrom ist viel günstiger als du denkst!

Wirklich besserer Strom ist keine Rolex. Und sogar meist günstiger als die Grundversorgung.

Weiterempfehlen vervielfacht deine Wirkung!

Und wir bedanken uns mit 20 Euro. Schnapp dir jemanden, der auch zu wirklich besserer Energie wechseln möchte – und ihr bekommt beide 20 Euro auf eure nächste Stromrechnung gutgeschrieben. Gemeinsam verändern wir mehr!

Polarstern weiterempfehlen