Gasheizung mit Solarunterstützung: Aufbau und Funktionsweise
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Die Kombination der Gasheizung mit Solar ist heute sowohl im Neubau wie auch bei der Sanierung weit verbreitet. Denn sie ist eine der günstigsten Möglichkeiten, effizient, zuverlässig und umweltfreundlich zu heizen. Erforderlich sind dabei in der Regel vier wichtige Komponenten: Die Gastherme, die Solaranlage, der Wärmespeicher und die Regelung.
Gasthermen sind platzsparend, effizient und besonders flexibel
Geht es um die Verbindung der Gasheizung mit Solarthermie, kommt in der Regel eine Gasbrennwerttherme zum Einsatz. Das Heizgerät ist so klein, dass es sich nahezu überall installieren lässt. Außerdem nutzt es die eingesetzten Brennstoffe besonders effizient aus. Möglich ist das, in dem die Wärmeerzeuger den Heizungsrücklauf nutzen, um die Abgase zu kühlen. Denn während das passiert, kondensiert Feuchtigkeit aus den Rauchgasen und verborgene Energie wird frei. Diese geht direkt auf das Heizungswasser über. Der Kessel muss dann weniger leisten und der Energieverbrauch sinkt.
Wichtig zu wissen: Ganz gleich, ob Hausbesitzer die Gasheizung mit Solar kombinieren oder nicht: Damit die Technik den Brennwerteffekt nutzen kann, muss das Wasser im Rücklauf kühl sein. Voraussetzung dafür sind große Heizflächen oder Flächenheizsysteme. So lohnt es sich in vielen Fällen, eine Fußbodenheizung nachrüsten zu lassen.
Die Solaranlage macht Sonnenenergie zum Heizen nutzbar
Die Solaranlage besteht im Kern aus Kollektoren auf dem Dach. Diese erwärmen sich im Schein der Sonne und übertragen thermische Energie auf die Solarflüssigkeit. Letztere zirkuliert durch ein Rohrnetz zwischen Kollektoren und Haus, in dem sie die mitgeführte Solarwärme an das Heizungssystem abgibt. Geht es um den Aufbau der Kollektoren, unterscheiden Experten sogenannte Flach- und Vakuumröhrenkollektoren. Die folgende Tabelle zeigt, was beide auszeichnet.
| Flachkollektoren | Vakuumröhrenkollektoren | |
|---|---|---|
| Funktion | Flachkollektoren bestehen aus einem wärmegedämmten Kasten mit einer Abdeckung aus Glas. Im Inneren befindet sich eine dunkel eingefärbte Metallplatte, die an der Rückseite mit Rohrleitungen verbunden ist. Scheint die Sonne auf die Platte, heizt sich diese auf. Solarflüssigkeit, die durch die Rohre strömt, nimmt die Wärme ab und transportiert sie ins Haus. Die Wärmedämmung der Kollektorgehäuse reduziert die Wärmeverluste. | Vakuumröhrenkollektoren bestehen aus mehreren Glasröhren, die über einen gemeinsamen Sammler miteinander verbunden sind. In den Röhren herrscht ein Vakuum, das die Wärmeverluste auf ein Minimum reduziert. Außerdem befinden sich hier die Absorber. Die dunkel eingefärbten Platten nehmen solarwärme auf und wandeln diese in thermische Energie um. Letztere übertragen sie dann auf das Heizungswasser. Das geschieht indirekt mit sogenannten Heat-Pipes oder direkt auf Rohrleitungen, die durch die Röhren führen. |
| Einsatzgebiete | Durch ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis kommen Flachkollektoren auf nahezu jedem Haus infrage. | Vakuumröhrenkollektoren sind sehr effizient. Sie erreichen einen hohen Wirkungsgrad, kosten aber auch mehr. Sie kommen meist dann zum Einsatz, wenn die Bedingungen vor Ort (Neigung, Ausrichtung, freie Fläche) nicht optimal sind. |
Neben diesen Kollektorarten gibt es auch Vakuumflachkollektoren für die Gasheizung mit Solar. Dabei handelt es sich um Flachkollektoren, in deren Innenraum ein annäherndes Vakuum herrscht. Da sich das schwer halten lässt, kommen diese Systeme in der Praxis weniger zum Einsatz.
Der Wärmespeicher für die Gas-Solar-Heizung
Arbeitet die Gasbrennwertheizung mit Solar zusammen, soll die kostenfreie Solarenergie möglichst rund um die Uhr verfügbar sein. Da die Sonne allerdings nur am Tage scheint, ist das normalerweise nicht möglich. Anders verhält es sich, wenn ein Wärmespeicher installiert ist. Denn dieser nimmt die Solarwärme bei Sonnenschein auf, um sie dann zeitversetzt an das Haus abgeben zu können. Abhängig davon, ob die Gas-Solar-Heizung nur das Trinkwasser erwärmt oder auch die Heizung unterstützt, ist der Wärmespeicher mit Trink- oder Heizungswasser befüllt.
Die Regelung koordiniert die Gasheizung mit Solar
Die Regelung überwacht die Temperaturen im Speicher und schaltet die Gasheizung ein, wenn der Wärmevorrat den Bedarf im Haus nicht decken kann. Für eine hohe Ausnutzung der Solarenergie ist es wichtig, die Regelung optimal auf das jeweilige Haus einzustellen. Ansonsten könnte es sein, dass die Gasheizung immer zu früh anspringt und unnötig viel Energie verbraucht.
Funktion der Gasheizung mit Solarunterstützung
Scheint die Sonne, nehmen die Kollektoren die Strahlung auf, um sie in thermische Energie umzuwandeln. Diese geht auf eine Solarflüssigkeit über. Das Medium zirkuliert angetrieben von einer Pumpe durch ein Rohrnetz und transportiert Wärme zum Solarspeicher. Je nach Auslegung stellt dieser die Energie dann bedarfsgerecht der Raumheizung oder der Warmwasserbereitung zur Verfügung.
Gasheizung mit Solar für Warmwasser oder Heizung
Bei der Kombination einer Gasheizung mit Solarthermie lässt sich Letztere für verschiedene Aufgaben auslegen. Die einfachste und günstigste Variante ist dabei die Solaranlage für Warmwasser. Wer mehr Sonnenenergie im Haus nutzen möchte, kann die Solaranlage auch zur Heizungsunterstützung auslegen. Die folgende Tabelle gibt Richtwerte für die Auslegung der Technik.
| Gasheizung mit Solar zur Warmwasserbereitung | Gasheizung mit Solar zur Heizungsunterstützung | |
|---|---|---|
| Auslegung der Kollektoren | ca. 1 bis 1,2 m² pro Person im Haushalt bei Flachkollektoren ca. 0,8 bis 1,0 m² pro Person im Haushalt bei Vakuumröhrenkollektoren |
ca. 1 m² pro 10 m² beheizter Fläche (individuelle Auslegung zu empfehlen) |
| Auslegung der Wärmespeicher | 70 bis 100 Liter pro Person im Haushalt | 50 Liter pro Quadratmeter Kollektorfläche Experten empfehlen mindestens 1.000 Liter. |
| Solarer Deckungsgrad | 60 Prozent des Warmwasserwärmebedarfs | 20 Prozent des Gesamtwärmebedarfs Höhere Werte sind mit größeren Anlagen möglich |
| Einsparung der Heizkosten | etwa 10 Prozent | etwa 20 Prozent oder mehr (siehe energieautarkes Haus) |
Wichtig zu wissen ist, dass es sich bei den Angaben lediglich um Richtwerte handelt. Wir empfehlen, die Planung vor Ort von einem Experten durchführen zu lassen. Dieser kann die Gasheizung mit Solarthermie optimal an die individuellen Voraussetzungen anpassen und dafür sorgen, dass die Technik möglichst sparsam und umweltfreundlich arbeitet.
Voraussetzungen für die Gasbrennwerttherme mit Solar
Nicht jede Solarthermieanlage arbeitet gleich gut. Denn der solare Ertrag hängt von zahlreichen Faktoren ab. Neben der Ausrichtung und der Neigung des Daches kommt es dabei auf die Region und die Verschattung der Kollektorflächen an. Günstig ist prinzipiell eine Südausrichtung des Daches. Aber auch mit West- und Ost-Orientierung lassen sich unter sonst günstigen Bedingungen noch 80 Prozent des möglichen Ertrages einfahren. Die Einbußen können Hausbesitzer dann mit einer größeren Kollektorfläche oder besseren Kollektoren ausgleichen.
Geht es um die Neigung der Dach- beziehungsweise Kollektorflächen, ist ein Wert von 30 bis 40 Grad zu empfehlen. Auf Flachdächern ist dieser zum Beispiel mit einer entsprechenden Unterkonstruktion realisierbar. Während Ausrichtung und Neigung oft kein Problem darstellen, darf die infrage kommende Dachfläche nicht verschattet sein. Stören können hier Berge, Bäume oder Häuser aus der Nachbarschaft.
Kurz und knapp: Grundsätzlich sollten die Kollektoren der Gas-Solar-Heizung mit einer Neigung von 30 bis 40 Grad nach Süden zeigen. Abweichungen lassen sich mit größeren Flächen oder besseren Kollektoren ausgleichen. Hinderlich sind hingegen Schatten, die den Ertrag empfindlich mindern können.
Kosten der Gasheizung mit Solarthermie
Wie viel eine Gasheizung mit Solar kosten kann, hängt vor allem von der gewünschten Auslegung ab. Denn es ist ein Unterschied, ob Hausbesitzer 3 oder 10 Quadratmeter an Kollektoren auf dem Dach installieren. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über übliche Kosten einer Gas-Solar-Heizung.
| Gasheizung mit Solar zur Warmwasserbereitung | Gasheizung mit Solar zur Heizungsunterstützung | |
|---|---|---|
| Demontage alte Heizung | 500 bis 1.500 Euro | 500 bis 1.500 Euro |
| Gasbrennwerttherme inkl. Zubehör und Montage | 5.000 bis 8.000 Euro | 5.000 bis 8.000 Euro |
| Gasanschluss oder Flüssiggastank (optional) | 1.500 bis 3.000 Euro Alternativ Gastankmiete: 10 bis 15 Euro pro Monat |
1.500 bis 3.000 Euro Alternativ Gastankmiete: 10 bis 15 Euro pro Monat |
| Solarthermieanlage inkl. Kollektoren, Speicher, Zubehör und Montage | 3.500 bis 5.000 Euro | 8.000 bis 10.000 Euro |
| Gesamtkosten | 9.000 bis 17.500 Euro | 13.500 bis 22.500 Euro |
Wie viel die Kombination der Gasheizung mit Solarthermie kosten kann, lässt sich im Einzelfall nur mit dem Angebot eines Experten zuverlässig sagen. Wer sparen möchte, kann dabei mehrere Angebote erstellen lassen und diese miteinander vergleichen. Aber Achtung: Nicht immer ist das günstigste Angebot auch das Beste. Hier lohnt es sich, genau hinzusehen und neben den Preisen der Gas-Solar-Heizung auch die eingesetzten Komponenten zu vergleichen. Unterstützung bekommen Hausbesitzer dabei von einem Energieberater.
Bis zu 45 Prozent Förderung für die Gastherme mit Solar
Wer eine bestehende Gasheizung mit Solar ergänzt, bekommt heute Zuschüsse in Höhe von 30 Prozent über die Bundesförderung für effiziente Gebäude für Einzelmaßnahmen (BEG EM). Tauschen Sanierer eine alte Ölheizung durch eine neue Gasbrennwerttherme mit Solar aus, bekommen sie Zuschüsse von bis zu 40 Prozent für die Gesamtanlage. Bei den oben angegebenen Kosten entspricht das einer Fördersumme von 5.400 bis zu 9.000 Euro, wodurch die Kosten der Gasheizung mit Solar zur Heizungsunterstützung auf 8.100 bis 13.500 Euro sinken. Einen zusätzlichen Bonus in Höhe von 5 Prozent der Kosten gibt es über den sogenannten iSFP-Bonus immer dann, wenn Sanierer Maßnahmen aus einem individuellen Sanierungsfahrplan beauftragen. Die Gesamtförderung steigt damit auf 35 Prozent (Nachrüsten Solarthermie oder Einbau Gas-Solar-Hybridheizung) oder sogar 45 Prozent (Austausch Ölheizung durch Gas-Solar-Hybridheizung).
Was viele nicht wissen: Ab Juli 2021 stehen über die BEG-EM-Förderung von Gasheizung und Solar auch zinsgünstige Darlehen mit Tilgungszuschüssen in Höhe der Zuschussförderung bereit.
Wie Hausbesitzer die Förderung beantragen können und welche Voraussetzungen dabei zu erfüllen sind, erklären wir detailliert im Beitrag zur Förderung der Solarthermie.
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