Ein Hybridsystem mit Solarthermie nutzt die kostenlose Energie der Sonne zur Wärmegewinnung und kombiniert sie mit weiteren Wärmeerzeugern. Die Solarthermie kann dabei – abhängig von Jahreszeit und Sonneneinstrahlung – die Brauchwasserbereitung und zusätzlich die Heizwasserbereitung ergänzen.
Besonders im Sommer liefert Solarthermie hohe Erträge. In der Übergangszeit Herbs und Frühling kann sie andere Wärmeerzeuger unterstützen, je nach Sonnenintensität. In den Wintermonaten ist der Ertrag am geringsten. Dann springen in einem Hybridsystem andere, solarunabhängige Wärmeerzeuger ein. So entsteht ein Heizsystem, das über das gesamte Jahr hinweg zuverlässig arbeitet.
Solarthermie #
Auf den Dächern Deutschlands unterstützen inzwischen rund 3 Millionen Solarthermieanlagen, mit über 20 Millionen Quadratmetern Kollektorfläche, bei der Heiz- und Brauchwassererwärmung. Jährlich werden so rund 10 GWh Wärmeenergie aus der Sonne erzeugt und rund 2,7 Millionen Tonnen Treibhausgase eingespart.
Bei entsprechender auslegung, decken Solarthermieanlagen etwa 70% des Wärmebedarfs für Brauchwasser und 20-30% des Heizwasserwärmebedarf im Haushalt ab.
Aufbau und Funktion #
Solarthermieanlagen werden auf dem Dach des Hauses installiert, können aber auch an der Gebäudefassade angebracht werden. In der Anlage mit Flachkollektoren fließt ein Wasser-Glykol-Gemisch, dass die aufgenommene Wärme mittels Umwälzpumpe über einen Wärmetauscher an den Wärmespeicher abgibt. Flachkollektoren sind im Vergleich zu Röhrenkollektoren kostengünstiger, langlebiger und einfacher zu installieren.
In einem Röhrenkollektor hingegen kommt direkt das Heizwasser zum Einsatz. Es fließt durch den hochgedämmten Vakuum-Röhrenkollektoren, mittels der Umwälzpumpe, und wird direkt an den Wärmespeicher abgegeben. Röhrenkollektoren sind in der Anschaffung höher, aber haben einen bis zu 30% höheren Wirkungsgrad als Flachkollektoren.
Damit im Winter nicht die Wärme vom Wärmespeicher an die Kollektoren abgegeben wird, sorgt die intelligente Systemregelung, dass die Umwälzpumpe nur dann läuft, wenn die Temperatur der Trägerflüssigkeit in den Kollektoren höher ist, als im Wärmespeicher.
Letztlich bestimmen die zur Verfügung stehenden Flächen, die Ausrichtung der Kollektoren nach Neigungswinkel und Himmelsrichtung, sowie die Investitionskosten, welche Anlage zu dir passt.
Zusätzliche Wärmeerzeuger #
Damit Solarwärme sinnvoll genutzt werden kann, wird sie in der Regel in einen Wärmespeicher eingespeist. Von dort aus steht die gewonnene Wärme für Warmwasser und – je nach System – auch für die Heizungsunterstützung zur Verfügung.
Die Solarthermie arbeitet dabei nicht isoliert, sondern als Teil eines Gesamtsystems. Reicht die gewonnene Sonnenenergie nicht aus, übernehmen ergänzende Wärmeerzeuger automatisch die weitere Wärmebereitstellung.
Wärmepumpe & Solarthermie #
In Kombination mit einer Wärmepumpe kann die Solarthermie vor allem die Warmwasserbereitung und die Heizungsunterstützung in der Übergangszeit übernehmen. Die Wärmepumpe deckt dann den restlichen Wärmebedarf ab.
Das bedeutet:
weniger Laufzeit der Wärmepumpe in sonnigen Phasen
geringerer Strombedarf in Zeiten hoher Solarerträge
bessere Ausnutzung erneuerbarer Energie
Problematisch wird es erst, wenn die Außentemperaturen sinken, wodurch sich der Wirkungsgrad der Wärmepumpe verschlechtert und die Solarerträge (Beispielsweise durch Bewölkung oder in der Nacht) gering sind.
Dann verbraucht die Wärmepumpe mehr Strom, um den Wärmebedarf zu decken. Hier kommt ein weiterer Wärmeerzeuger ins Spiel.
Kamin- oder Pelletofen & Solarthermie #
Pellet- oder Scheitholzkaminöfen werden bei schlechtem Wetter und kalten Außentemperaturen betrieben. Wasserführende Öfen erwärmen nicht nur den Aufstellraum sondern geben rund 60% der erzeugten Wärme direkt in den Heizwasserkreislauf. Luftgeführte Öfen sind nicht in die Hydraulik der Heizanlage eingebunden. Sie versorgen den Aufstellraum und ggf. angrenzende Räume direkt mit Wärme.
So stellen sie in den Wintermonaten zusätzliche Wärme, wenn die Wärmepumpe einen schlechten Wirkungsgrad und die Solarthermieanlage wenig Sonne hat.
Wassergeführte Pelletöfen #
Automatisch beschickte wasserführende Pelletöfen erfüllen die Anforderung an die Nutzung von 65% erneuerbarer Energien des „GEG“. Rund 25% der erzeugten Wärme wird direkt an den Aufstellraum abgegeben. 75% werden über den Wärmespeicher, dem Heizwasserkreislauf zugeführt. Temperaturabhängige Leistungsregelungen sowie die Möglichkeit der externen Bedienung über Fernsteuerung oder Smartphone sorgen für eine unkomplizierte Nutzung des Ofens. Der Abbrand der Holzpellets erfolgt mit Wirkungsgraden von über 90%. Ein mit 30 kg befüllter Pellettank heizt, je nach Wärmeanforderung, bis zu 50 Stunden. Die Investitionskosten für einen wassergeführten Pelletofen werden im Rahmen der aktuellen staatlichen Förderprogramme subventioniert.
Wassergeführte und Luftgeführte Scheitholzkaminöfen sowie luftgeführte Pelletöfen werden bei Umsetzung der GEG-Vorschriften mit 10%, in Erfüllung der 65%-Vorgaben berücksichtigt. Hier ist, abhängig von der Wärmeleistung der Solaranlage, im Detail zu prüfen, inwieweit die Kombination mit einem Kaminofen die Anforderungen des GEG erfüllt.
Zusammenspiel mit mehreren Wärmeerzeugern #
In größeren oder besonders flexiblen Systemen kann Solarthermie sowohl mit einer Wärmepumpe als auch mit einem Ofen kombiniert werden. Welche Komponente wann arbeitet, entscheidet die Systemregelung – abhängig von Wärmebedarf, Speichertemperatur und verfügbarer Solarenergie.
Gebäudeenergiegesetz (GEG) #
Entsprechend dem derzeit aktuellen Gebäudeenergiegesetz (GEG) müssen neu zu erstellende Heizungsanlagen in Neubaugebieten zu 65% mit erneuerbaren Energien betrieben werden. In Großstädten müssen ab Juli 2026 und in Kommunen mit weniger als 100.000 EW ab Juli 2028, bei Austausch eines bestehenden Wärmeerzeugers, oder bei Neubauten in Baulücken, 65% der Wärmeerzeugung mit „Erneuerbaren Energien“ erfolgen.
Leistung über die Jahreszeiten #
Die Leistungsfähigkeit einer Solarthermieanlage hängt stark von der Jahreszeit ab. Während in den Sommermonaten hohe Erträge erzielt werden können, sinkt die verfügbare Solarwärme im Winter deutlich.
In einem Hybridsystem ist diese saisonale Schwankung kein Nachteil – sondern Teil des Konzepts. Die Solarthermie übernimmt dann, wenn ausreichend Sonnenenergie zur Verfügung steht. Reicht diese nicht aus, springen ergänzende Wärmeerzeuger ein.
Sommer:
In den Sommermonaten kann Solarthermie einen großen Teil der Warmwasserbereitung übernehmen. In gut ausgelegten Anlagen ist in dieser Zeit häufig keine zusätzliche Wärmequelle notwendig.
Übergangszeit (Frühling/Herbst):
Im Frühjahr und Herbst kann Solarthermie zusätzlich zur Raumheizung beitragen. Besonders bei niedrigen Vorlauftemperaturen (z. B. bei Fußbodenheizung) lässt sich die gewonnene Wärme effizient nutzen.
Winter:
In den Wintermonaten ist die Sonneneinstrahlung geringer, die Tage sind kürzer und die Heizlast steigt. Der solare Beitrag fällt deshalb deutlich kleiner aus.
Genau hier zeigt sich der Vorteil eines Hybridsystems:
Ein Kamin- oder Pelletofen kann in dieser Phase zusätzliche Wärme liefern und die Versorgung sichern, während die Solarthermie weiterhin – wenn auch in geringerem Umfang – unterstützt.
Fazit #
Ein Hybridsystem mit Solarthermie nutzt die Energie der Sonne sinnvoll und ergänzt sie durch weitere Wärmeerzeuger, um eine ganzjährige Wärmeversorgung sicherzustellen. Während die Solarthermie in den Sommermonaten und der Übergangszeit hohe Erträge liefert, übernehmen andere Komponenten in der Heizperiode die Hauptlast.
In Kombination mit anderen Wärmeerzeugern wie beispielsweise einem Kamin- oder Pelletofen entsteht ein System, das saisonale Schwankungen ausgleicht und sowohl Effizienz als auch Wohnkomfort miteinander verbindet. Entscheidend ist dabei eine fachgerechte Planung, bei der Speicher, Hydraulik und Regelung optimal aufeinander abgestimmt werden.
