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ÖKO-TEST Jahrbuch für 2012
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Thermische Solaranlagen, Trinkwassererwärmung

Thermische Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung

Warum nicht die Sonne für Wärme im Haus sorgen lassen? Mit einer solarthermischen Anlage auf dem Dach ist es möglich. Wir haben Anlagen getestet, die für warmes Wasser sorgen und sogenannte Kombianlagen, die darüber hinaus auch die Heizung unterstützen.

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14.10.2011 | Ob aus Klimaschutzgründen, wegen knapper werdender fossiler Energien oder durch den Wunsch, unabhängig von großen Stromkonzernen zu sein: Solarthermische Anlagen sind heute Stand der Technik und empfehlenswert. Bislang steuert die Solarthermie, wie die Wärme aus Sonne im Fachjargon genannt wird, nur einen Bruchteil zur Wärmebereitstellung bei. Doch der Anteil soll kräftig steigen, weshalb die Anlagen gefördert werden. Allerdings ist das mit einem ständigen Hin und Her verbunden.

Unabhängig von den wechselnden Fördermöglichkeiten muss die Anlage etwas taugen, um ordentliche Erträge zu bringen. Wir haben thermische Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung und Kombianlagen mit Heizungsunterstützung prüfen lassen.

Etwa die Hälfte der Anlagen, die heute neu installiert werden, dienen ausschließlich der Trinkwassererwärmung. Wir ließen Solarsysteme, die für einen typischen Haushalt angeboten werden, von Solarexperten begutachten, bewerten und die möglichen Erträge und die Wirtschaftlichkeit berechnen: insgesamt 17 Anlagen mit Flachkollektoren.

Das Testergebnis

Die solarthermischen Anlagen zur Trinkwassererwärmung werden von den Experten als recht ausgereift bezeichnet. Eine "sehr gute" Anlage ist Spitzenreiter, doch auch 14 weitere Anlagen können mit "gut" überzeugen. Die Solarpakete von zwei Herstellern sind nur "befriedigend", was teils am vergleichsweise geringen Ertrag der Anlagen liegt.

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So haben wir getestet

Die Auswahl
Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg im Breisgau wandte sich in unserem Auftrag direkt an die Hersteller: Sie sollten eine solarthermische Anlage aus ihrem Programm benennen, die am sonnenungünstigen Standort Essen etwa 60 Prozent des Wärmebedarfs zur Trinkwassererwärmung eines Drei- bis Vier-Personen-Haushalts - rechnerisch 3,5 - decken kann. Dies ist eine hohe Anforderung, denn oft sind die Haushalte kleiner und die Standorte weisen etwas mehr Sonnenschein auf. Gleichzeitig sollten die Anlagen natürlich wirtschaftlich - also in der Anschaffung möglichst kostengünstig - sein. So kamen 17 Komplettanlagen beziehungsweise von den Herstellern zusammengestellte Anlagen in den Test. Die Anbieter Viessmann, Vaillant und Bosch Solarthermie entzogen sich unserem Vergleichstest, sie wollten aus für uns nicht nachvollziehbaren Gründen keine Daten liefern. Gleiches gilt für Paradigma, hier ist die Erklärung jedoch plausibel: Das von der Firma angebotene System ist mit den angewandten Methoden schwer mit Standardsystemen vergleichbar.

Das Testkonzept
Wie leistungsfähig und wirtschaftlich ist eigentlich eine solarthermische Anlage? Um eine Antwort auf diese Frage zu finden, müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden. Für die Kollektoren liegen den Herstellern auf der Basis der Norm DIN EN 12975 und mit dem Gütezeichen Solar Keymark zertifizierte Kenndaten vor, die sie ÖKO-TEST zur Verfügung gestellt haben. Doch diese Daten sagen nur, wie hoch die Effizienz des Kollektors unter konkreten Bedingungen ist. Wieviel Sonnenenergie die Solaranlage in Form von Wärme nutzbar machen kann, hängt noch von anderen Komponenten der Anlage sowie den individuellen Gegebenheiten ab, etwa der Sonneneinstrahlung vor Ort, der Ausrichtung der Kollektoren und dem Wasserverbrauch. Um die Anlagen untereinander vergleichbar zu machen, haben wir zusammen mit den Fachleuten vom Fraunhofer Institut ISE einen Modellfall konstruiert und diesen für die sonnenarme Stadt Essen und das sonnenreiche Passau durchgespielt: Die Kollektoren sind in einem Winkel von 45 Grad auf der Südseite eines Hauses installiert, in dem ein Warmwasserbedarf von 175 Litern am Tag mit einer Temperatur von 45 Grad Celsius besteht. Für die Simulation wurden individuell die Kollektorkenndaten, die Größe des Speichers, dessen Bereitschaftsvolumen, das immer auf der Minimaltemperatur gehalten wird, und seine Wärmedämmung berücksichtigt. Alle anderen Daten, zum Beispiel die Wärmetauscher der Wärmespeicher oder die Regelungstechnik, wurden für alle Anlagen in gleicher Art zugrunde gelegt, da die meisten Hersteller dafür keine belastbaren Kennwerte zur Verfügung stellen.
Um herauszufinden, ob sich die Investition in eine Solarwärmeanlage im Durchschnitt rechnet, müssen die Investitionskosten zu den eingesparten Brennstoffkosten ins Verhältnis gesetzt werden. Allerdings ist zu bedenken, dass die Solaranlage etwa 20 Jahre Energie spart, die Energiepreise sich in dieser Zeit aber stark ändern können. Wir haben uns für einen Vergleich mit einer Gasheizung entschieden, der Vergleich mit einer Ölheizung würde aber tendenziell gleich ausfallen. Im Test wurde ein aktueller Gaspreis von 7,35 Cent pro Kilowattstunde und eine reale Gaspreissteigerung von acht Prozent jährlich angenommen. Die mittleren Preise für die Komplettanlagen beruhen auf Herstellerangaben und Einschätzungen des Fraunhofer Instituts auf Basis von Nachfragen am Markt. Für sonstiges Material und Montage wurden bei zwei Kollektoren 1.300 Euro beziehungsweise 1.500 Euro bei drei Kollektoren eingerechnet.
Die von uns ermittelte Wirtschaftlichkeit ist das Verhältnis der über 20 Jahre eingesparten Energiekosten zu den Investitionskosten, wobei wir bei der Energieeinsparung mit dem Mittelwert aus Passau und Essen den Durchschnitt von Deutschland abbilden. Üblicherweise werden hier noch die Finanzierungs- und Wartungskosten mitgerechnet, welche die Anlage teurer machen. Diese wurden nicht berücksichtigt, da auch die Einsparungen für den konventionellen Trinkwasserspeicher und die Stromkosten für Spül- und Waschmaschine - sofern diese ans Warmwasser angeschlossen sind -, nicht abgezogen wurden. Unsicher sind die künftigen Energiepreise. Wir gehen von einer jährlichen Steigerung von acht Prozent aus; Gas und Heizöl haben sich in den letzten zehn Jahren im Mittel in diesem Umfang verteuert. Da all diese Kosten von den einzelnen Gegebenheiten abhängen, bietet die vereinfachte Berechnungsmethode bei aller Unsicherheit eine gute Orientierung.
Bei den Handwerkern gibt es im Detail immer noch Unkenntnisse über Planung, Montage und Funktionsweise einer konkreten Anlage; für die meisten Endkunden ist das Thema Neuland. Deshalb sind detaillierte, leicht verständliche Dokumentationen für den Handwerker und den Nutzer Voraussetzung für eine gute Installation und einen sicheren Betrieb der Anlagen. Wir ließen die Datenblätter und Dokumentationen auf Vollständigkeit, Lesbarkeit und Verständlichkeit überprüfen.

Die Bewertung
Wenn die solare Deckung die Zielvorgabe erreicht, dass 60 Prozent des Warmwasserbedarfs mit Sonnenenergie erwärmt werden kann, bewerten wir das mit "gut" mit einer Spanne von plus/minus fünf Prozent. Mehr als 65 Prozent sind dann "sehr gute" und ab 55 Prozent "befriedigende" Werte. Die solare Deckung sagt aus, wieviel Energie zur Trinkwassererwärmung von der Solaranlage geliefert wird. Genauso wichtig ist jedoch die Wirtschaftlichkeit, denn mit einer größeren Anlage steigt nicht nur der Ertrag, sondern auch die Kosten. Je nach Einsparpotenzial nach 20 Jahren bewerten wir die Anlagen mit "sehr gut" bis "befriedigend", denn sie unterscheiden sich um mehr als 50 Prozentpunkte. Der Verbraucher muss allerdings berücksichtigen, dass die Preise stark variieren können, unter anderem auch wegen der Installationskosten, die vom Gebäude abhängen. Auch die nicht eingerechneten Kosten auf der Soll- und Habenseite können das Bild im Einzelfall etwas verschieben. Die Wirtschaftlichkeit kann dann entsprechend anders ausfallen. Da die korrekte Installation und Wartung in der Praxis ganz entscheidend für einen effizienten Betrieb ist, wird die Dokumentation der Anlage mit den Informationen für den Handwerker und den Kunden gleich gewichtet wie Ertrag und Wirtschaftlichkeit.

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