Wenn Sie Sonnenenergie für Ihr Eigenheim nutzen möchten, haben Sie die Wahl zwischen Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen. Worin der Unterschied zwischen diesen beiden Systemen besteht und welche Vor- und Nachteile sie mit sich bringen, lesen Sie hier.
Was ist der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie?
Kurz und kompakt
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Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenlicht in Strom um, während Solarthermie Sonnenwärme für Heizung und Warmwasser nutzbar macht.
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Photovoltaikanlagen sind vielseitig einsetzbar und bieten Einspeisevergütung sowie kürzere Amortisationszeit. Solarthermie punktet hingegen durch eine effizientere Warmwasserbereitung.
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Für Strombedarf und Wärmepumpenbetrieb ist die Photovoltaik besonders gut geeignet. Solarthermie ist hingegen ideal zur Heizungsunterstützung bei fossilen Systemen.
Sonnenenergie fürs Eigenheim
Was ist eine Solaranlage?
Eine Solaranlage nutzt die Energie der Sonne, um sie für den Haushalt nutzbar zu machen. Es handelt sich hier um den Sammelbegriff aller Anlagen, die Sonnenenergie nutzen. Dabei wird Sonnenstrahlung entweder in elektrischen Strom oder in Wärme umgewandelt. Welche Form entsteht, hängt von der eingesetzten Technik ab. Grundsätzlich wird zwischen zwei Arten von Solaranlagen unterschieden. Photovoltaikanlagen erzeugen Strom. Solarthermieanlagen generieren Wärme für Warmwasser und Heizung. Wie genau beide Systeme arbeiten, unterscheidet sich deutlich.
Arten von Solaranlagen
Photovoltaikanlage – Strom aus Sonnenlicht
Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um. Dafür setzt sie Solarmodule ein, die meist aus Silizium bestehen. Trifft Licht auf die Solarzellen, entsteht elektrische Spannung, aus der Strom gewonnen wird. Der erzeugte Strom steht dann für den Eigenverbrauch zur Verfügung – zum Beispiel als Haushaltsstrom oder für eine Wärmepumpe. Nicht benötigte Energie wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist oder in einem Stromspeicher für einen späteren Zeitpunkt gelagert.
Solarthermieanlage – Wärme aus Sonnenenergie
Eine Solarthermieanlage nutzt die Sonnenenergie zur Wärmeerzeugung. Auf dem Dach installierte Solarkollektoren nehmen die Strahlung auf und erwärmen eine darin zirkulierende Flüssigkeit. Die gewonnene Wärme überträgt die Anlage anschließend in einen Speicher. Die gespeicherte Energie dient in erster Linie dem eigenen Warmwasserbedarf. Zusätzlich können Sie mit der Anlage eine Heizung unterstützen, indem die Wärme in das bestehende Heizsystem eingespeist wird.
Funktionsweise von Photovoltaik und Solarthermie
Vorteile und Nachteile im Überblick
Beide Technologien nutzen Sonnenenergie, verfolgen jedoch unterschiedliche Ziele. Photovoltaik liefert Ihnen möglichst flexibel einsetzbare Energie, während die Solarthermie den Fokus auf eine besonders effiziente Wärmeerzeugung legt. Daraus ergeben sich verschiedene Vor- und Nachteile beider Anlagen.
Photovoltaikanlagen
Vorteile
- Vielseitig nutzbarer Strom: Eine Photovoltaikanlage erzeugt elektrische Energie, die Sie direkt im Haushalt verwenden, speichern oder ins öffentliche Netz einspeisen. So lassen sich Stromkosten senken und zusätzliche Einnahmen erzielen.
- Hohe Flexibilität im Alltag: Der erzeugte Strom versorgt Haushaltsgeräte, Wärmepumpen oder Elektroautos und passt sich damit vielen modernen Energiekonzepten an.
- Geringer Wartungsaufwand und lange Lebensdauer: Die Technik arbeitet zuverlässig über viele Jahre und benötigt meist nur regelmäßige Sichtkontrollen.
- Mehr Unabhängigkeit von Energiepreisen: Wer mehr eigenen Solarstrom nutzt, senkt dauerhaft den Bedarf an teurem Netzstrom.
Nachteile
- Abhängigkeit von Wetter und Tageszeit: Die Stromproduktion schwankt, weshalb ein Batteriespeicher den Eigenverbrauch deutlich verbessern kann.
- Höhere Anfangsinvestition: Die Anschaffungskosten liegen in der Regel über denen einer Solarthermieanlage.
Solarthermieanlagen
Vorteile
- Sehr effiziente Wärmeerzeugung: Solarthermie wandelt Sonnenenergie direkt in Wärme um und eignet sich besonders für die Warmwasserbereitung sowie zur Unterstützung der Heizung. So sinkt der Verbrauch fossiler Energieträger.
- Effektive Entlastung bestehender Heizsysteme: Vor allem bei Gas- oder Ölheizungen lassen sich Heizkosten und CO₂-Ausstoß reduzieren.
- Einfache Technik mit niedrigen Betriebskosten: Die Anlagen arbeiten robust und verursachen nur geringe laufende Kosten.
- Attraktive Fördermöglichkeiten: Häufig sind Investitionszuschüsse möglich, die die Einstiegskosten senken.
Nachteile
- Begrenzter Einsatzbereich: Die Nutzung beschränkt sich auf Wärme. Eine flexible Stromverwendung ist nicht möglich.
- Starker Bezug zum Wärmebedarf: Der wirtschaftliche Nutzen hängt davon ab, wie viel Warmwasser oder Heizenergie Sie im Haushalt tatsächlich benötigen.
Anforderungen an Ihr Dach
Damit sich eine Solaranlage wirtschaftlich betreiben lässt, muss Ihr Dach einige grundlegende bauliche Voraussetzungen erfüllen. Entscheidend ist vor allem, wie gut das Dach Sonnenlicht aufnimmt. Die Ausrichtung spielt dabei eine zentrale Rolle: Süddächer erzielen in der Regel die höchsten Erträge. Natürlich können Solaranlagen auch auf Ost- und Westdächern sinnvoll genutzt werden. Die Sonneneinstrahlung ist dort aber in der Regel geringer. Wichtig ist zudem, dass Bäume, Nachbargebäude oder Dachaufbauten keine dauerhaften Schatten werfen, da bereits Teilverschattungen die Leistung deutlich verringern.
Auch die Dachneigung beeinflusst den Energieertrag. Mittlere Neigungen gelten als besonders geeignet für Photovoltaikanlagen. Solarthermieanlagen tolerieren hingegen auch abweichende Dachkonstruktionen. Bei Flachdächern lässt sich die optimale Ausrichtung meist durch eine Aufständerung herstellen. Darüber hinaus muss ausreichend Dachfläche vorhanden sein. Photovoltaik benötigt üblicherweise mehr Platz. Solarthermie arbeitet hingegen auch auf kleineren Dachflächen effizient.
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Kombination mit Heizsystemen und Warmwasser
Solaranlagen lassen sich gezielt in bestehende Heiz- und Warmwassersysteme integrieren, um den Energieverbrauch zu senken und erneuerbare Energie besser zu nutzen. Häufig entstehen dabei sogenannte Hybridlösungen, bei denen mehrere Technologien zusammenarbeiten und sich gegenseitig ergänzen.
Eine Solarthermieanlage kombinieren Sie häufig mit einer vorhandenen Gas- oder Ölheizung, indem sie einen großen Teil der Warmwasserbereitung übernimmt. In Verbindung mit einer Wärmepumpe kann Solarthermie zusätzlich dazu beitragen, den Energieaufwand des Heizsystems zu reduzieren, da bereits erwärmtes Wasser in das System eingespeist wird.
Photovoltaikanlagen verfolgen einen anderen Ansatz, aber besonders bei Wärmepumpen ein ähnliches Ziel. Der erzeugte Strom läuft direkt in den Betrieb der Wärmepumpe und reduziert damit die Kosten für den Betrieb der Heizung. Darüber hinaus besteht bei einer Photovoltaikanlage die Möglichkeit, überschüssigen Solarstrom über einen elektrischen Heizstab zur Warmwasserbereitung einzusetzen. Mit dieser Alternative nutzen Sie Energie, die sonst ins öffentliche Netz eingespeist würde.
Lassen sich beide Systeme kombinieren?
Photovoltaik und Solarthermie lassen sich grundsätzlich miteinander verbinden, da beide Technologien unterschiedliche Formen der Sonnenenergie nutzen. Neben der getrennten Installation existieren mittlerweile sogenannte PVT- oder Hybridkollektoren, die Strom und Wärme gleichzeitig erzeugen. Diese Systeme werden häufig auch als Photothermie bezeichnet.
Technisch besteht jedoch ein Zielkonflikt: Photovoltaikmodule arbeiten effizienter bei niedrigeren Temperaturen. Solarthermie benötigt hingegen hohe Temperaturen, um möglichst viel Wärme zu gewinnen. Hybridlösungen müssen daher einen Kompromiss eingehen. So erreicht in vielen Fällen weder die Strom- noch die Wärmeerzeugung ihr jeweiliges Optimum. Die Technik entwickelt sich zwar weiter, gilt derzeit aber noch als Nischenlösung. In der Praxis entscheiden sich viele Eigentümerinnen und Eigentümer daher für zwei getrennte Anlagen, sofern ausreichend Dachfläche vorhanden ist.
Kosten, Förderung und Amortisation
| Faktor | Photovoltaik | Solarthermie |
| Art der Energie | Erzeugt Strom für Haushalt, Wärmepumpe oder E-Mobilität | Erzeugt Wärme für Warmwasser und Heizung |
| Technik | Nutzt Photovoltaikmodule aus Silizium | Nutzt Sonnenkollektoren, z. B. Flach- oder Vakuumröhrenkollektoren |
| Typischer Einsatz | Deckt Strombedarf im Haushalt | Unterstützt Warmwasserbereitung und Heizung |
| Einspeisung | Strom kann gegen Vergütung ins Netz eingespeist werden | Einspeisung ins Netz ist nicht möglich |
| Investition | Größere Investition, abhängig von Größe und Speicher | Kleinere Investition, abhängig vom Einsatzzweck |
| Amortisation | Amortisation häufig nach etwa 10 bis 15 Jahren | Amortisation meist später, abhängig vom Wärmebedarf |
| Lebensdauer | In der Regel 25 bis 30 Jahre | Meist 20 bis 25 Jahre |
| Betriebskosten | Geringe laufende Kosten, z. B. für Wechselrichter und Wartung | Sehr geringe Betriebskosten durch einfache Technik |
| Wartung | Meist nur visuelle Kontrolle und Check des Wechselrichters | Regelmäßige Kontrolle von Anlage und Wärmeträgerflüssigkeit |
| Wirkungsgrad | Modulwirkungsgrad liegt bei ca. 15 bis 22 Prozent | Wirkungsgrad bei Wärme liegt bei ca. 60 bis 80 Prozent |
| CO₂-Einsparung | Jährliche Ersparnis von etwa 65 bis 105 kg CO₂ pro m² | Jährliche Ersparnis von etwa 65 bis 125 kg CO₂ pro m² |
| Förderung | Einspeisevergütung und Förderprogramme, z. B. über KfW oder BAFA | Häufig direkte Zuschüsse und Förderprogramme, z. B. über KfW oder BAFA |
BAFA und KfW im Überblick
Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) fördern energieeffiziente Gebäude. Mit Photovoltaik oder auch Solarthermie profitieren Sie gegebenenfalls von Förderprogrammen oder zinsgünstigen Krediten.
Photovoltaik oder Solarthermie – welches System passt zu mir?
Welche Lösung besser für Sie geeignet ist, hängt vor allem vom Energiebedarf Ihres Haushalts und Ihrer Heiztechnik ab. Photovoltaik bietet sich besonders an, wenn Sie viel Strom verbrauchen und zum Beispiel ein Elektroauto oder einen Batteriespeicher nutzen möchten. Solarthermie bietet Ihnen einen größeren Nutzen, wenn bereits eine Gas- oder Ölheizung vorhanden ist und Sie Ihren Wärmeverbrauch senken wollen, ohne das gesamte Heizsystem zu ersetzen.
Planen Sie langfristig den Umstieg auf eine Wärmepumpe, spricht häufig mehr für Photovoltaik, da Sie den selbst erzeugten Strom direkt nutzen können. Entscheidend ist daher weniger die Technik selbst als die Frage, welche Energieform in Ihrem Haushalt künftig die größere Rolle spielt.
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FAQs zum Unterschied von Photovoltaik und Solarthermie
Ja. Eine Solarthermieanlage lässt sich mit vielen Heizsystemen wie Gas-, Öl-, Pellet- und Wärmepumpenheizungen sowie Fernwärme kombinieren. Besonders umweltfreundlich ist die Kombination mit einer Wärmepumpe, da beide Systeme regenerative Energiequellen nutzen. Die Anlage dient vor allem der Heizungsunterstützung und reduziert so Energieverbrauch und Kosten.
Eine pauschale Aussage ist schwer möglich. Je nach Verbrauch, Investition und Fördermitteln kann sich eine Solarthermieanlage unterschiedlich schnell amortisieren. Bei angepasster Planung lassen sich rund 20 Prozent des Energiebedarfs decken.
Eine Südausrichtung liefert in der Regel die höchsten Energieerträge, da die Anlage über den Tag hinweg besonders viel Sonnenlicht erhält. Auch Ost- und Westdächer können wirtschaftlich betrieben werden. Das gilt vor allem bei Photovoltaikanlagen, die Strom über den Tagesverlauf erzeugen sollen. Wichtig ist eine möglichst geringe Verschattung durch Bäume, Nachbargebäude oder Dachaufbauten. Solarthermie reagiert etwas weniger empfindlich auf die genaue Ausrichtung, benötigt jedoch ebenfalls ausreichend direkte Sonneneinstrahlung.
Ja, Photovoltaik und Solarthermie lassen sich parallel installieren, wenn genügend Dachfläche vorhanden ist. Beide Systeme arbeiten unabhängig voneinander, da eines Strom und das andere Wärme erzeugt. Wichtig ist eine abgestimmte Planung, damit sich die Anlagen nicht gegenseitig verschatten und Wartungswege frei bleiben. In vielen Fällen ist die Kombination zweier separater Anlagen effizienter als ein kombiniertes Hybridsystem.
Überschüssiger Photovoltaikstrom kann in einem Batteriespeicher gespeichert oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Bei Solarthermie wird überschüssige Wärme zunächst in einem Warmwasser- oder Pufferspeicher gespeichert. Ist dieser vollständig geladen, reduziert die Anlage automatisch ihre Leistung, um eine Überhitzung zu vermeiden. Eine Einspeisung von Wärme ins öffentliche Netz ist bei typischen Einfamilienhäusern nicht vorgesehen.
Solarthermie erzeugt ausschließlich Wärme und lässt sich daher weniger flexibel einsetzen als Photovoltaikstrom. Ob sie einen Mehrwert liefert, hängt stark vom Warmwasser- und Heizbedarf des Haushalts ab. So unterscheidet sich die Wirtschaftlichkeit je nach Gebäude und Haushaltsführung. Zudem fällt der Ertrag im Sommer oft höher aus als benötigt. Im Winter, wenn die Sonne nicht scheint, benötigen Sie hingegen häufiger zusätzliche Energie.
Auch im Winter arbeitet eine Solarthermieanlage, da sie nicht nur direkte Sonne, sondern auch sogenannte diffuse Strahlung nutzt. Die Erträge fallen jedoch deutlich geringer aus als in den Sommermonaten. In dieser Zeit unterstützt die Anlage vor allem die Warmwasserbereitung und entlastet das Heizsystem teilweise. Die Hauptheizleistung übernimmt weiterhin die bestehende Heizung oder eine Wärmepumpe.
Der Begriff Solaranlage ist ein Sammelbegriff für Technologien, die Sonnenenergie nutzen. Dazu gehören sowohl Photovoltaikanlagen als auch Solarthermieanlagen. Photovoltaik erzeugt elektrischen Strom aus Sonnenlicht, während Solarthermie Sonnenenergie in Wärme für Warmwasser oder Heizung umwandelt. Jede Photovoltaikanlage ist also eine Solaranlage, aber nicht jede Solaranlage produziert Strom.
