Solarthermie Berechnung: Alles, was Sie wissen müssen
Solarthermie ist eine umweltfreundliche und effiziente Möglichkeit, Warmwasser zu erzeugen und Heizungsunterstützung zu bieten. Durch die Nutzung der Sonnenenergie können Sie nicht nur Energiekosten sparen, sondern auch einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Um das volle Potenzial Ihrer Solarthermieanlage auszuschöpfen, ist eine präzise Berechnung und Planung erforderlich. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie Ihre Solarthermieanlage richtig dimensionieren, welche Kosten auf Sie zukommen und wie sich die Amortisation gestaltet.
Solarthermie: Wie funktioniert sie?
Solarthermieanlagen nutzen Sonnenkollektoren, um die Sonnenstrahlung in Wärme umzuwandeln. Diese Wärme wird entweder direkt zur Warmwasserbereitung oder zur Unterstützung der Heizung genutzt. Es gibt zwei Haupttypen von Kollektoren: Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren. Während Flachkollektoren kostengünstiger und einfacher zu installieren sind, bieten Vakuumröhrenkollektoren eine höhere Effizienz und sind besonders für begrenzte Dachflächen geeignet.
Berechnung der Solarthermieanlage
Um die optimale Größe und Auslegung Ihrer Solarthermieanlage zu berechnen, müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden:
- Anzahl der Personen im Haushalt: Der tägliche Warmwasserbedarf hängt stark von der Anzahl der Bewohner ab.
- Größe der Wohnfläche: Je größer die Wohnfläche, desto höher der Heizbedarf.
- Art der Kollektoren: Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren haben unterschiedliche Effizienzwerte und Flächenanforderungen.
- Förderungsbedingungen: Informieren Sie sich über mögliche staatliche Förderungen.
- Deckungsanteil: Entscheiden Sie, ob die Anlage nur Warmwasser erzeugen oder auch die Heizung unterstützen soll.
Dimensionierung der Kollektorfläche
Die Dimensionierung der Kollektorfläche richtet sich nach dem Warmwasserbedarf und dem Heizungsunterstützungsbedarf:
Warmwasserbereitung
Zur Orientierung dient folgende Tabelle:
| Personen | Warmwasserbedarf pro Tag (60 °C) in l | Speichervolumen in l | Kollektorfläche Flachkollektoren | Kollektorfläche Röhrenkollektoren |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 60 | 250-300 | 3 m² | 2 m² |
| 3 | 90 | 250-300 | 3 m² | 2 m² |
| 4 | 120 | 300 | 5 m² | 3 m² |
| 5 | 150 | 300-400 | 5 m² | 3 m² |
| 6 | 180 | 400 | 6 m² | 4 m² |
Heizungsunterstützung
Bei der Heizungsunterstützung sind größere Flächen erforderlich:
| Personen | Pufferspeichervolumen in l | Kollektorfläche Flachkollektoren | Kollektorfläche Röhrenkollektoren |
|---|---|---|---|
| 2 | 750 | 6 m² | 4 m² |
| 3 | 750 | 6 m² | 4 m² |
| 4 | 750-900 | 8 m² | 6 m² |
| 5 | 750-900 | 8 m² | 6 m² |
| 6 | 750-900 | 10 m² | 8 m² |
Kosten und Amortisation
Die Kosten für eine Solarthermieanlage variieren je nach Größe und Art der Anlage:
- Kosten für Warmwasserbereitung: Rund 5.000 Euro
- Kosten für Heizungsunterstützung und Warmwasserbereitung: Rund 10.000 Euro
Beispielrechnungen:
| Art der Kollektoren | Kosten (inkl. Installation) | Förderung | Betriebskosten (jährlich) | Amortisation | Rendite |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 m² Flachkollektoren | 4.780 € | 1.434 € | 100 € | ca. 19 Jahre | 2,3 % |
| 4 m² Röhrenkollektoren | 4.870 € | 1.461 € | 100 € | ca. 22 Jahre | – |
| 12 m² Flachkollektoren | 10.200 € | 3.060 € | 100 € | ca. 21 Jahre | – |
| 8 m² Röhrenkollektoren | 10.100 € | 3.030 € | 100 € | ca. 18 Jahre | 1,7 % |
Förderung für Solarthermie
Es gibt verschiedene Fördermöglichkeiten für Solarthermieanlagen. Die bundeseigene Förderbank KfW sowie andere Institutionen bieten Zuschüsse und Kredite an:
- Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG): Bis zu 30% der Investitionskosten
- Klima-Geschwindigkeitsbonus: Zusätzlicher Bonus bei vorzeitigem Austausch alter Heizungen
Ertrag und Leistung von Solarthermie
Der Ertrag einer Solarthermieanlage hängt von mehreren Faktoren ab:
- Standort und Sonneneinstrahlung: In Deutschland variiert die Sonneneinstrahlung zwischen 900 und 1.200 kWh/m².
- Neigungswinkel und Ausrichtung der Kollektoren: Optimal sind ein Neigungswinkel von 30 bis 45 Grad und eine südliche Ausrichtung.
- Qualität der Kollektoren: Hochwertige Kollektoren haben höhere Wirkungsgrade.
Beispiel für den Ertrag einer Solarthermieanlage:
| Ort | Kollektorfläche | Solare Einstrahlung | Jahresertrag (kWh/m²) | Gesamtertrag (kWh/a) |
|---|---|---|---|---|
| Berlin (1.210 kWh/m²) | 6 m² | 7.260 kWh | 300 kWh/m² | 1.800 kWh |
Die Berechnung und Planung einer Solarthermieanlage ist entscheidend für deren Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Durch die genaue Dimensionierung der Kollektorfläche und des Speichervolumens sowie die Berücksichtigung von Fördermöglichkeiten können Sie die Investitionskosten senken und die Amortisationszeit verkürzen. Nutzen Sie Online-Rechner und lassen Sie sich von einem Fachpartner beraten, um die beste Lösung für Ihren Bedarf zu finden und nachhaltig Energie zu sparen.
