Solarthermie oder Photovoltaik ?

Keine Frage, warmes Wasser aus der Solarthermieanlage spart Kosten und ist umweltfreundlich. Aber Strom vom eigenen Dach ist ebenfalls umweltfreundlich und spart Geld. Sinnvoll ist beides. Leider ist die Größe des Dachs begrenzt und so müssen sich Hausbesitzer oft für eines der Systeme entscheiden.

Kriterien – jeder entscheidet anders

Es gibt keine allgemeingültige Antwort, welches System das Beste ist. Es kommt auf die Art der vorhandenen Heizung an, darauf wie Wasser im Haus erwärmt werden soll und auch auf das Umweltbewusstsein des Hausbesitzers. Menschen, denen die Umwelt besonders am Herzen liegt, sind oft bereit in eine Anlage zu investieren, die sich aus finanzieller Sicht nicht lohnt. Vielfach ist der wirtschaftliche Aspekt aber ausschlaggebend.

Da es keinen Sinn macht einen allgemeinen Vergleich durchzuführen, geht es nun um gezielte Gegenüberstellungen.

  • Kosten der Anlagen und mögliche Ersparnis

  • Umweltschutz und Solarenergie

Häufig wird auch die Frage nach der ökologischen Amortisation gestellt. Damit ist die Länge des Zeitraums gemeint, in der die Anlage soviel Energie produziert hat, wie für ihre Herstellung notwendig gewesen ist. Für solarthermische Anlagen kommt man hier auf erfreulich kurze Zeiträume von ca. zwei Jahren.

In der Regel wird Sonnenenergie für verschiedene genau umgrenzte Zwecke verwendet. Sie ergänzt Wärmepumpen, Infrarotheizungen, Blockheizkraftwerke oder Gas- beziehungsweise Ölheizungen. Der Klassiker ist die Warmwasserbereitung für Solarthermie. Die Entscheidung ob das Dach Strom oder Wärme liefern soll, ist natürlich immer unter dem Aspekt der geplanten Verwendung zu betrachten.

Wer sich nicht für Photovoltaik oder Solarthermie entscheiden kann, für den sind Kombianlagen interessant.

Da es sehr komplexe Themen sind, wird jedes der angesprochenen Themen in einem eigenen Beitrag behandelt.

Photovoltaik und Solarthermie aus wirtschaftlicher Sicht

Der Vergleich ist äußerst komplex und durch unterschiedliche Förderungen schwer durchführbar. Die Ausgangüberlegung ist, dass auf einem Dach entweder eine Solarthermieanlage von 12,5 m² oder einen Photovoltaikanlage mit 5 kWpeak installiert werden kann.

Die Solarthermieanlage liefert einen Ertrag von 500 bis 700 kW/m² im Jahr, während eine Photovoltaikanlage nur 130 bis 170 kW/m² jährlich erzeugen kann. Die tatsächlich nutzbare Energie der Solarthermie liegt nur bei 250 bis 350 kW, während der nutzbare Strom immerhin 135 bis 145 kW beträgt.

Für eine Solarthermieanlage dieser Größe sind im Jahr 2016 zwischen 3.800 und 5.900 Euro zu investieren, eine 5 kWpeak Anlage kosten zwischen 7.000 und 9.000 Euro. Die Förderung der Solarthermie hängt von der Verwendung ab. Außerdem muss die Anlage bestimmte Voraussetzungen erfüllen. Im günstigsten Fall gibt es 210 € je Quadratmeter, also für die genannte Anlage bis zu 2.730 Euro. Photovoltaik wird über die Einspeisevergütung gefördert und durch vergünstigte Kredite der KfW (Förderprodukt 274). Die Problematik mit den Förderungen des Stroms vom eigenen Dach ist bekannt, die Einspeisevergütungen sinken ständig und der Eigenverbrauch ist nicht gratis.

Höhere Anschaffungskosten, keine Einmalförderung beim Bau und eine langfristig kaum kalkulierbare Subvention des erzeugten Stroms machen Photovoltaik derzeit weitgehend uninteressant. Da fällt es kaum ins Gewicht, dass die Anlagen in Wartung unproblematischer sind als Solarthermie.

Allerdings lohnt sich Strom vom Dach für Vermieter. Solarthermie senkt die Nebenkosten, dies kommt den Mietern zugute, Solarthermie bringt Einnahmen über die Dachfläche. In Einzelfällen, bei einem hohen Stromverbrauch lohnen sich die Anlagen auch für Hausbesitzer, die im eigenen Haus wohnen.

Umweltschutz und Solarenergie

Hausbesitzer haben oft sehr unterschiedliche Motivationen, wenn Sie Sonnenenergie nutzen. Wirtschaftliche Aspekte sind nicht immer ausschlaggebend, oft ist es der Wunsch, etwas Positives für die Umwelt zu leisten, der zur Energiegewinnung vom Dach den Anstoß gibt. Besonders Photovoltaik wird oft sehr kritisch beurteilt. Manchmal heißt es sogar, dass bei der Herstellung der Module mehr Ressourcen verbraucht werden, als die Anlage einsparen kann.

Solarthermie belastet die Umwelt weniger als Photovoltaik

Die Herstellung der Module ist einer Solarthermieanlage ist deutlich weniger aufwendig und verbraucht weniger Energie, als die Produktion von Photovoltaikanlagen. Der Schluss, dass daher Solarthermie eindeutig besser für die Umwelt ist, liegt nahe. Aber so einfach ist die Überlegung nicht.

Solarthermie liefert „minderwertige“ Wärmeenergie, während Photovoltaik elektrische Energie erzeugt. Die Thermieanlage auf dem Dach ersetzt üblicherweise Wärme, die durch Verbrennung erzeugt wird. Ob Verbrennungsprozesse schädlich für die Umwelt sein, hängt vom Rohstoff ab. Pellet oder Holz zählt als umweltfreundlicher Brennstoff, fossile Energieträger zu verbrennen schadet dem Planeten. Der aktuelle Trend geht zu regenerativen und nachhaltigen Brennstoffen. Daher nutzt Solarthermie dem Ökosystem weniger als oft angenommen.

Aber auch bei Photovoltaik kommt es darauf an, welche Art der Stromerzeugung ersetzt wird – Kernenergie oder Wasserkraft? Generell ist Stromerzeugung für die Umwelt nie völlig unproblematisch, das gilt auch für Wasser- und Windkraft. Stauseen vernichten Lebensräume, Gezeitenkraftwerke schaden dem Wattenmeer, Kraftwerke an Flüssen verringern die Fließgeschwindigkeit und Windkraft zerhäckselt Vögel. Jede Kilowattstunde vom eigenen Dach trägt dazu bei, diese Umweltgefahren zu verringern.

Ökobilanz von Strommodulen

Eine lange Kette von Fertigungsprozessen ist für die Herstellung einer Photovoltaikanlage nötig. Sie beginnt mit der Gewinnung von Silizium und führt über verschiedene chemische Vorgänge zum fertigen Produkt. Zu Buche schlägt der Energieaufwand bei der Herstellung und beim Transport sowie die Belastung durch Chemikalien.

Studien unterschiedlicher Institute kommen zu dem Schluss, dass sich Photovoltaikanlagen innerhalb von 3 bis 6 Jahren energetisch Amortisieren. Sie erzeugen in diesem Zeitraum also die Energie, die bei der Herstellung benötigt wird. Maßgeblich für die sogenannte „Energy Payback Time“ ist der Standort der fertigen Solaranlage, die Art der Herstellungsprozesse und der Ort der Produktion. Die Aussage, dass sich Dünnschichtmodule und polykristalline Module schneller amortisieren und monokristalline Module die längste energetische Amortisationszeit haben. Lässt sich nicht generell aufrechterhalten.

Wichtiger sind die Größe der Produktionsanlage, der Recyclinggrad und die Entfernung zwischen Produktions- und Einsatzort. Die energetische Amortisierung alleine sagt nichts über den ökologischen Fußabdruck aus, also in welchem Maß die Herstellung das Ökosystem beeinflusst. Dies hängt unter anderem auch davon an, in welchem vom Umfang regenerative Energien in die Herstellung einfließen.

Untersuchung der Northwestern University im US-Bundesstaat Illinois die in Zusammenarbeit mit dem US Department of Energy Argonne National Laboratory stattfanden, brachten die Erkenntnis, dass in China produzierte Module doppelt so viel Kohlendioxid freisetzen, wie Module die in Europa hergestellt werden. Dies hängt mit dem Einsatz von fossilen Energieträgern zur Stromgewinnung vor Ort, geringerer Effizienz der Anlagen und verschiedenen anderen Faktoren zusammen. Da aber auch in China immer mehr Umweltauflagen Einzug halten, bietet die Studie nur eine Momentaufnahme.

Fazit: Hausbesitzer, die großen Wert auf die Ökologie legen, sollten Analgen erwerben, die aus heimischer Produktion stammen. Ein direkter Vergleich, ob Solarthermie oder Photovoltaik den größeren Nutzen für die Umwelt bringt, ist nicht möglich. Hier gilt der alte Grundsatz, dass man nicht Äpfel mit Birnen vergleichen kann.