Das Gebäudemodernisierungsgesetz (GModG) nennt Solarthermie ausdrücklich als Option für den Ersatz oder die Erweiterung einer Heizungsanlage. Außerdem gibt es nun wieder eine faire Anerkennung des Solarwärmeanteils, um den eine vernünftig dimensionierte Kollektorfläche den Brennstoffverbrauch eines Heizkessels zu vermindert. Damit lässt sich noch für viele Jahre der teure Anteil grünen Brennstoffs vermeiden. Das verschafft Zeit, um das Haus für den Einsatz einer Wärmepumpe vorzubereiten oder einen Wärmenetzanschluss vorzubereiten.
Die Anforderungen wurden weitgehend aus dem Gebäudeenergiegesetz 2023 übernommen, jedoch mit diesen wesentlichen Änderungen:
Die Aperturfläche muss nur mit 0,04 m² je Quadratmeter Gebäudenutzfläche (Mehrfamilienhaus: 0,03 m² / m² AN) dimensioniert sein, während das GEG enorme 0,07 m² Aperturfläche (MFH: 0,06 m²) je m² AN fordert.
Das GModG erkennt auf Basis dieser sehr praxisgerechten Dimensionierung die Erfüllung von 15 Prozent der „Bio-Treppe“ an.
Bei der Kombination von Solarthermie mit einer Wärmepumpe, einem Biomassekessel oder dem Anschluss eines Wärmenetzes gibt es überhaupt keine Anforderung an die Dimensionierung der Solarthermie. Aber auch hier bewirkt sie in jedem Fall, dass die Heizungsanlage weniger teure Energie verbraucht.
Die Systematik des neuen Gesetzes ist erstaunlich stark am zuvor heftig kritisierten GEG orientiert. Ganze Paragraphen wurden nur leicht redaktionell bearbeitet mit neuer Nummerierung in das GModG übernommen. Einen Überblick gibt diese Darstellung der zukunftsfähigen Heiztechniken:
Auch die Anforderungen an eine solarthermische Anlage wurde aus dem GEG übernommen, vom § 71e GEG in § 44 GModG. Diese betreffen die Pflicht, dass die Solarthermieanlage bzw. die Sonnenkollektoren nach Solar Keymark zertifiziert sein müssen. Damit wird sichergestellt, dass ein herstellerunabhängiges Institut die Qualität und Leistungsdaten des Produkts geprüft und dokumentiert hat.
Ein Solar Keymark muss alle fünf Jahre verlängert werden, alle zehn Jahre auf Basis eines neuen Kollektortests. Das lohnt sich nur für Sonnenkollektoren erfolgt, die weiterhin vertrieben werden. Die Lebensdauer eines fachgerecht betriebenen Sonnenkollektors liegt dagegen bei weit über 25 Jahren. Durch die Formulierung des GModG § 44 Einbau einer solarthermischen Anlage ist klargestellt, dass die Pflicht für ein gültiges Solar Keymark für den Zeitpunkt der Installation bzw. Inbetriebnahme gilt. Es lohnt sich, das Zertifikat aus der Online-Datenbank (solarkeymark.eu/database) herunterzuladen und mit der Anlagendokumentation aufzubewahren, da es nach Ablauf aus dieser gelöscht wird.
Bei aller Kritik am GModG-Entwurf, vor allem hinsichtlich des fehlenden Schlusstermins für den Einsatz fossiler Brennstoffe im Gebäudesektor, gibt das Gesetz der Solarthermie also wieder eine Chance, zur Wärmewende beizutragen:
Erzeugt 100% erneuerbare Wärme
Ohne Verbrennung
Minimaler Stromverbrauch – und der kommt überwiegend aus regionalen PV-Anlagen
Wärmepumpen sind eine hocheffiziente Heiztechnik, die beträchtliche Mengen elektrischer Energie benötigt. Daher wird Photovoltaik als selbstverständlicher Systempartner der Wärmepumpe gesehen.
Die Praxiserfahrung mit aus dem Bestand übernommenen Sonnenkollektoren zeigt jedoch, dass Solarthermie in Kombination mit Wärmepumpen ebenfalls sehr positive Effekte mit sich bringt.
Der Strombedarf von Wärmepumpen wird überschätzt
Aufgrund der hohen Effizienz kommt der weitaus größere Teil der Heizleistung einer Wärmepumpe nicht aus dem Stromverbrauch, sondern aus der Umgebungswärme (Luft, Grundwasser, Erdreich). Die elektrische Leistungsaufnahme ist folglich nicht sehr hoch, typischerweise 2 bis 3 Kilowatt elektrischer Leistung für 10 kW Heizleistung. Daraus folgt, dass bei kräftigem Sonnenschein die Leistung einer PV-Anlage schnell die elektrische Leistungsaufnahme der Wärmepumpe übersteigt. Was darüber hinausgeht, muss entweder in einem Batteriespeicher gepuffert werden, oder es wird mit geringer Effizienz nur direktelektrisch (1:1) in Wärme gewandelt.
Ein Sonnenkollektor liefert dagegen bei Sonnenschein seine volle Leistung zusätzlich zur Wärmepumpe in die Anlage und übernimmt dabei mit höchster Priorität die Nachladung des Speichers zur Trinkwasserwärmung. Die Wärmepumpe muss daher viel seltener auf das hohe Temperaturniveau der Warmwasserladung umschalten, sondern kann durchgehend mit viel besserer Effizienz den Heizkreis versorgen.
Wärmespeicherung ist Basis für das Heizen mit Sonnenenergie
Der Heizwasser-Pufferspeicher verbindet die Wärmepumpe und den Kollektorkreis mit den Verbraucherkreisen. Eine Schichttrennplatte trennt ihn in zwei Temperaturzonen.
Im Bestand vorhandene Pufferspeicher verfügen häufig über keine Schichttrennplatte. Besondere Schichtlade-Einbauten, die für Heizkessel nützlich sind, können die Effizienz einer Wärmepumpe sogar beeinträchtigen. Dann ist es besser, die Wärmepumpenheizung mit zwei Pufferspeichern zu bauen, die relativ unabhängig voneinander die Warmwasserbereitung und die Heizkreise versorgen.
Diese Schaltung hat sich in vielen Fällen sehr bewährt:
Kleine Einbringmaße der Pufferspeicher und insgesamt trotzdem reichliches Speichervolumen
Lange Laufzeiten der Wärmepumpe durch Überheizen des Heiz-Puffers
Zwei Speicherzonen für Solarwärme für Anlauf des Kollektorkreises auch bei geringer Sonneneinstrahlung
Bestes Management der solarthermischen Überschusswärme außerhalb der Heizperiode
Die Wärmespeicherung sorgt wie bei jeder Solarthermieanlage dafür, dass die am Tag gesammelte Wärme nicht gleich die Räume überheizt, sondern über viele Stunden verteilt für einen guten Komfort sorgt. Das ist vor allem für Häuser mit Heizkörpern relevant, weil diese unmittelbar die Raumluft aufheizen.
Fußbodenheizungen haben dagegen neben dem Vorteil der niedrigeren Auslegungstemperaturen auch den Vorteil, die Wärmekapazität der Geschossdecken besser zu nutzen.
Pufferspeicher und Solarthermie entschärfen das Problem einer „zu groß“ dimensionierten Wärmepumpe.
Die Dimensionierung der Wärmepumpe in Bezug zur maximalen Heizlast entscheidet darüber, ob und ggf. mit welcher Leistung bei sehr niedrigen Außentemperaturen eine Zusatzheizung erforderlich ist. Dabei muss davon ausgegangen werden, dass zur Entlastung des Stromnetzes und des eigenen Stromspeichers die Wärmepumpe keine 24 Stunden durchlaufen kann.
Je reichlicher die Wärmepumpe dimensioniert ist, desto eher übersteigt aber an sonnigen Tagen der Übergangsjahreszeiten die Leistung der Wärmepumpe selbst bei minimaler Verdichterdrehzahl die verbleibende Heizlast. In diesem Fall deckt die Leistung der Solarthermie viel besser die aktuelle Heizlast ab und ermöglicht ein längeres Abschalten der Wärmepumpe.
Einen ähnlichen Effekt schafft zwar auch die direktelektrische Wärmeerzeugung mit Solarstrom, jedoch mit deutlich schlechterer Flächeneffizienz und mit den Einschränkungen nach § 71d GEG bzw. § 46 GModG (Entwurf).
Integrierte Systemregelung für Solarthermie, Photovoltaik und Wärmepumpe
Die einfachen Regelfunktionen einer üblichen Wärmepumpe schaffen nur die Solarwärme aus dem Sonnenkollektor in den Speicher, bis eine Maximaltemperatur erreicht ist.
Ein mit der Photovoltaik installiertes Home Energy Management System (HEMS) kann zwar der Wärmepumpenregelung das direkte Signal für die PV-Überschussnutzung für Warmwasser und Raumheizung geben. Aber diese Konfiguration kann dazu führen, dass sich PV-Überschusswärme und Solarwärme gegenseitig blockieren.
Dagegen leistet eine Systemregelung
Betrieb des Kollektorkreislaufs mit Prioritätenschaltung für mehrere Speicherzonen
Fehlererkennung und Überschuss-Management
Vermeiden der Warmwasserladung durch die Wärmepumpe, während der Kollektorkreis diese Speicherzone versorgt
Verstärkter Betrieb der Wärmepumpe für die Raumheizung, wenn die PV-Anlage ausreichend Leistung hat und der Batteriespeicher weitgehend aufgeladen ist.
Volle Ausnutzung der thermischen Speicherkapazitäten in Zeiten mit geringer Sonneneinstrahlung
Die Systemregler von Technische Alternative erfassen alle relevanten Temperaturwerte der Anlage und haben über eine Modbus TCP-Schnittstelle (innerhalb des LAN-Heimnetzes) Zugriff auf die aktuellen Betriebsdaten von Wärmepumpe und ggf. Photovoltaik. So wird auf Basis des Bedarfs bzw. der Aufnahmefähigkeit der thermischen Anlagenteile sowie der verfügbaren Solarenergie vom eigenen Dach eine optimierte Regelung des Gesamtsystems möglich.
Im Onlinemonitoring dieser konkreten Anlage zeigte sich, dass der 5 m² kleine Sonnenkollektor durch die Koppelung mit dem Heizkreis-Pufferspeicher geradezu entfesselt wird. Dabei ist dieses Schema frei skalierbar für größere Kollektorflächen und für Mehrfamilienhäuser.
Im Sommerbetrieb bleibt die Wärmepumpe vollständig abgeschaltet, weil das große Puffervolumen die Solarwärme der Schönwettertage auch für längere Perioden mit Regenwetter verfügbar macht. Ein Stagnationsbetrieb mit Dampfbildung im Kollektor, wie er bei Warmwasser-Solarspeichern mit geringer nutzbarer Wärmekapazität häufig auftritt, wird sicher vermieden.
Bei hohen Temperaturen im Speicher lässt die Effizienz der Solarthermie deutlich nach. Umgekehrt ist damit der Effekt verbunden, dass der Sonnenkollektor mit bester Effizienz Leistung liefert, wenn der Wärmebedarf hoch und der Speicher dementsprechend ausgekühlt ist. Die jahreszeitliche Verteilung des Solarwärmeangebots ist daher viel besser, als allgemein vermutet wird.
Solarthermie nicht nur erhalten, sondern ausbauen
Wo bisher Solarthermie den Öl- oder Gasverbrauch eines Heizkessels vermindert hat, ist es meistens sinnvoll, beim Umbau auf eine Wärmepumpenheizung die Sonnenkollektoren zu erhalten. Wichtigstes Kriterium ist dabei eine gute Südausrichtung der Sonnenkollektoren. Nur bei einer nach Osten oder Westen orientierten Kollektorfläche geht die Flächeneffizienz der Solarthermie vor der Photovoltaik weitgehend verloren.
In vielen Fällen lohnt sich dagegen sogar eine Neuinstallation. Optimal ist ein Winkel der Südabweichung unter 30 Grad und eine Neigung zwischen 30 und 50 Grad. Unter diesen Voraussetzungen sind 10 m² Kollektorfläche pro versorgter Wohneinheit nie überdimensioniert. Das lässt meistens genug Dachfläche frei für eine zusätzliche PV-Nutzung.
Ausführlichere Informationen zur Kombination von Solarthermie und Wärmepumpe bietet diese Präsentation:
Darüber hinaus stehe ich gerne für eine persönliche Beratung zur Verfügung.
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Die gute Nachricht zuerst: Solarthermie findet in der Beschlussempfehlung vom 05.07.2023 zur Änderung des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) eine sehr positive Erwähnung gleich nach der Wärmepumpe:
Insbesondere der Nutzung der überall kostenlos verfügbaren erneuerbaren Umweltwärme mittels Wärmepumpen und Solarthermie wird dabei eine entscheidende Rolle zukommen.
Neue Regeln für die Solarthermie
Dementsprechend nennt das neue GEG die Solarthermie ausdrücklich als Erfüllungsoption für die vieldiskutierte Pflicht zu einem hohen Anteil erneuerbarer Energien an der künftigen Wärmeversorgung von Gebäuden.
§ 71 Anforderungen an eine Heizungsanlage (1) Eine Heizungsanlage darf zum Zweck der Inbetriebnahme in einem Gebäude nur eingebaut oder aufgestellt werden, wenn sie mindestens 65 Prozent der mit der Anlage bereitgestellten Wärme mit erneuerbaren Energien oder unvermeidbarer Abwärme nach Maßgabe der Absätze 4 bis 6 sowie der §§ 71b bis 71h erzeugt.
Die Solarthermie kommt dabei gleich zweimal vor. Zum einen eigenständig als Wärmequelle, die zwar nur selten 100% des gesamten Wärmebedarfs decken kann, die aber im Rahmen ihres Anteils zu 100% erneuerbare Wärme erzeugt, zum anderen in der Kombination mit Heizkesseln:
GEG § 71 (3) Die Anforderungen des § 71 Absatz 1 gelten für die folgenden Anlagen einzeln oder in Kombination miteinander als erfüllt, so dass ein gesonderter Nachweis nicht erforderlich ist:
Hausübergabestation zum Anschluss an ein Wärmenetz
elektrisch angetriebene Wärmepumpe
Stromdirektheizung (nach Maßgabe § 71d)
solarthermische Anlage (nach Maßgabe § 71e)
Heizungsanlage zur Nutzung von Biomasse oder grünem oder blauem Wasserstoff einschließlich daraus hergestellter Derivate nach Maßgabe der §§ 71f und 71g,
Wärmepumpen-Hybridheizung bestehend aus einer elektrisch angetriebenen Wärmepumpe in Kombination mit einer Gas-, Biomasse- oder Flüssigbrennstofffeuerung nach Maßgabe des § 71h Absatz 1
Solarthermie-Hybridheizung bestehend aus einer solarthermischen Anlage (nach Maßgabe §§ 71e und 71h Absatz 2) in Kombination mit einer Gas-, Biomasse- oder Flüssigbrennstofffeuerung (nach Maßgabe § 71h Absatz 4)
Bei einer Kombination mit einem Wärmeerzeuger der Punkte 1, 2, 3, 5 oder 6 bewirkt Solarthermie, dass die Heizungsanlage weniger Energie zur Wärmeerzeugung verbraucht, weil der Sonnenkollektor stattdessen Wärme erzeugt. Unabhängig davon, wie groß oder klein der Anteil aus Solarthermie ist, bleibt die Vorgabe von wenigstens 65 Prozent erneuerbaren Energien für die Wärmeversorgung immer erfüllt.
Bemerkenswert ist dabei, dass Solarthermie in Kombination mit einer ansonsten fossil beheizten Bestandsanlage zulässig ist und sogar eine Förderung in der Bundesförderung Effiziente Gebäude (BEG EM) erhält. Das gilt auch dann, wenn der Sonnenkollektor weit weniger als 65% der Wärme liefert.
Eine Solarthermie-Hybridheizung nach Punkt 7. ist eigentlich eine Kombination der solarthermischen Anlage nach Punkt 4 mit einer Heizkesselanlage nach Punkt 5, soweit der Heizkessel mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beschickt wird. Der § 71h soll für diese Kombination nur einen vereinfachten Ansatz liefern, wie stark der Anteil von Brennstoff von 65 Prozent (nach § 71f) abgesenkt werden darf, weil der Solarthermie zu 100% erneuerbare Wärme beiträgt.
§ 71h (2) Eine Solarthermie-Hybridheizung, bestehend aus einer solarthermischen Anlage und in Kombination mit einer Gas-, Biomasse- oder Flüssigbrennstofffeuerung, darf nur eingebaut oder aufgestellt und betrieben werden, wenn die Anforderungen nach den Absätzen 3 bis 5 erfüllt sind.
(3) Die solarthermische Anlage muss mindestens folgende Aperturflächen erreichen: 1. bei Wohngebäuden mit höchstens zwei Wohneinheiten eine Fläche von mindestens 0,07 Quadratmetern Aperturfläche je Quadratmeter Nutzfläche oder 2. bei Wohngebäuden mit mehr als zwei Wohneinheiten oder Nichtwohngebäuden eine Fläche von mindestens 0,06 Quadratmetern Aperturfläche je Quadratmeter Nutzfläche. Beim Einsatz von Vakuumröhrenkollektoren verringert sich die Mindestfläche um 20 Prozent.
Bei einen Einfamilienhaus mit z. B. Gebäudenutzfläche AN = 204,0 m² müsste also die Kollektoraperturfläche wenigstens 14,28 m² groß dimensioniert sein. Dafür gibt es etwas Nachlass bei dem Pflichtanteil grünen Brennstoffs, statt 65 Prozent „nur“ 60 Prozent, was einem Beitrag der Solarthermie von 12,5% zur Deckung des Wärmebedarfs entspricht. Damit wird der tatsächliche Beitrag der Solarthermie für die meisten Bestandsgebäude, die in den vergangenen 20 Jahren gebaut wurden, deutlich unterschätzt. Denn nach der EnEV von 2009 brachten nur 0,04 m² Aperturfläche je Quadratmeter Nutzfläche bereits 15 Prozent.
Zum Glück ist ein Unterschreiten der Mindestaperturfläche zulässig und führt nur zu einer geringfügig erhöhten Anforderung an den Mindestanteil grünen Brennstoffs:
§ 71h (5) Sofern eine solarthermische Anlage mit kleinerer Aperturfläche als der in Absatz 3 genannten eingesetzt wird, ist die Reduktion der Anforderung an den Anteil von mit der Anlage bereitgestellter Wärme aus Biomasse oder grünem oder blauem Wasserstoff einschließlich daraus hergestellter Derivate nach Absatz 3 von 65 Prozent auf 60 Prozent entsprechend dem Anteil der eingesetzten Aperturfläche an der in Absatz 3 genannten Aperturfläche zu mindern.
Wer zum Beispiel für 204 Quadratmeter Nutzfläche bedarfsgerecht die Aperturfläche der Anlage bei 13,32 m² belässt, erfüllt den Mindestwert zu 93,3 % und darf den Anteil grünen Brennstoffs dementsprechend um 93,3 % von 5 Prozentpunkten auf 60,45 Prozent senken.
In den meisten Fällen ist es besser, den Beitrag der Solarthermie zum 65 % Mindestanteil Erneuerbarer Energien durch einen zugelassenen Energieeffizienzexperten nach der einschlägigen Norm berechnen zu lassen.
§ 71 (2) Der Gebäudeeigentümer kann frei wählen, mit welcher Heizungsanlage die Anforderungen nach Absatz 1 erfüllt werden. Die Einhaltung der Anforderungen des Absatzes 1 in Verbindung mit den §§ 71b bis 71h ist auf Grundlage von Berechnungen nach der DIN V 18599: 2018-09* durch eine nach § 88 berechtigte Person vor Inbetriebnahme nachzuweisen.
In diesem Fall sollte es möglich sein, den Pflichtanteil an grünem Gas deutlich unter 60% zu senken, wenn
die Kollektorfläche gut nach Süden ausgerichtet ist (nicht mehr als 60 Grad Südabweichung)
der Heizwärmebedarf des Hauses durch einen guten Dämmstandard relativ niedrig ist
Die Photovoltaik spielt eine wichtige Nebenrolle
Bereits das GEG vom 08.08.2020 enthielt eine Regelung, die den Einsatz von Photovoltaik für die Bilanz eines Neubaus interessant macht.
§ 23 Anrechnung von Strom aus erneuerbaren Energien (1) Strom aus erneuerbaren Energien, der im unmittelbaren räumlichen Zusammenhang zu einem zu errichtenden Gebäude erzeugt wird, darf bei der Ermittlung des Jahres-Primärenergiebedarfs des zu errichtenden Gebäudes (…) in Abzug gebracht werden. (2) Zur Berechnung der abzugsfähigen Strommenge nach Absatz 1 ist der monatliche Ertrag der Anlage zur Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien dem Strombedarf für Heizung, Warmwasserbereitung, Lüftung, Kühlung und Hilfsenergien sowie bei Nichtwohngebäuden zusätzlich für Beleuchtung gegenüberzustellen. Der monatliche Ertrag ist nach DIN V 18599-9: 2018-09 zu bestimmen. Bei Anlagen zur Erzeugung von Strom aus solarer Strahlungsenergie sind die monatlichen Stromerträge unter Verwendung der mittleren monatlichen Strahlungsintensitäten der Referenzklimazone Potsdam nach DIN V 18599-10: 2018-09 Anhang E sowie der Standardwerte zur Ermittlung der Nennleistung des Photovoltaikmoduls nach DIN V 18599-9: 2018-09 Anhang B zu ermitteln.
Zu diesem Paragraphen enthält das Änderungsgesetz zum GEG vom 16. Oktober 2023 keine Änderung. Daher ist diese Regelung weiterhin für Neubauten interessant, um selbst produzierten Solarstrom für den Betrieb einer Wärmepumpe oder auch als Hilfsenergie für die Pumpe einer Sonnenkollektoranlage angerechnet zu bekommen.
Der Verwendung von Solarstrom zum Betrieb von Stromdirektheizungen schiebt das neue GEG jedoch einen Riegel vor.
§ 71d Anforderungen an die Nutzung einer Stromdirektheizung (1) Eine Stromdirektheizung darf in einem zu errichtenden Gebäude (…) nur eingebaut oder aufgestellt werden, wenn das Gebäude die Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz nach den §§ 16 und 19 um mindestens 45 Prozent unterschreitet. (2) Eine Stromdirektheizung darf in ein bestehendes Gebäude (…) nur eingebaut oder aufgestellt werden, wenn das Gebäude die Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz nach den §§ 16 und 19 um mindestens 30 Prozent unterschreitet. Wenn ein bestehendes Gebäude bereits über eine Heizungsanlage mit Wasser als Wärmeträger verfügt, ist der Einbau einer Stromdirektheizung nur zulässig, wenn das Gebäude die Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz nach den §§ 16 und 19 um mindestens 45 Prozent unterschreitet.
Typische Stromdirektheizungen sind Infrarotheizplatten, die durch Strahlungswärme Behaglichkeit schaffen und sonstige direktelektrische Wärmeerzeuger, die direkt in einen Raum wirken. Deren Einsatz in schlecht gedämmten Bestandsgebäuden kann durch das neue GEG als Ordnungswidrigkeit geahndet werden.
Elektroheizelemente, die mit Solar- oder Netzstrom einen Pufferspeicher erwärmen und dann über einen Heizkreis zur Raumheizung dienen, scheinen durch § 71d nicht reglementiert zu sein. Das bedeutet aber auch, dass diese Form der Wärmeerzeugung nicht zu den ausdrücklich genannten Erfüllungsoptionen gehört.
Vertiefende Informationen per PDF-Datei
Eine ausführlichere Darstellung zur Rolle der Solarthermie und der Photovoltaik im Gebäudeenergiegesetz ist in meiner Präsentation zu finden, die anlässlich eines Online-Seminars für das Bauzentrum München entstanden ist und seitdem nochmals aktualisiert wurde.
180 € pro Tonne CO2 kostet es, die Treibhausgasemissionen nicht zu reduzieren, sondern die Schäden der Klimakatastrophe zu zahlen. 55 € pro Tonne werden davon seit dem 1. Januar 2025 über die CO2-Abgabe auch tatsächlich abgerechnet.
Eine typische Heizungsanlage im Einfamilienhaus, die jährlich 2.000 Liter Heizöl mit einem CO2-Emissionsfaktor von 2,6 kg CO2/Liter verbraucht, verursacht in 10 Jahren also einen Schaden von rund 10.000 €, zusätzlich zu dem, was an Geld in die Erdölförderländer abfließt. Eine Sonnenkollektoranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung kann in den meisten Fällen so dimensioniert werden, dass sie den Heizölverbrauch um wenigstens 20 Prozent reduziert.
Seit sich durch den Angriff Russlands auf die Ukraine Heizöl, Erdgas und auch Strom stark verteuert haben, können sich diejenigen freuen, die schon in den Vorjahren die hohen Zuschüsse für eine Solarthermieanlage genutzt haben, um damit ihren Energieverbrauch drastisch zu senken. Die Wirtschaftlichkeit der Solarwärme hat sich schlagartig verbessert!
Mit dem Jahreswechsel ist die Änderung des Gebäudeenergiegesetzes in Kraft getreten. Die Solarthermie ist 100%ige erneuerbare Energie und gehört daher zu den Heizungstechnologien, mit denen der im GEG festgeschriebene Mindestanteil von 65 Prozent erneuerbaren Energien erreicht werden kann. Daher kann für Solarthermie wie für Wärmepumpen, Biomassekessel und Wärmenetzanschlüsse nach den neuen Richtlinien der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) ein Zuschuss in Höhe von 30 Prozent der Investitionskosten beantragt werden. Zusätzlich gibt es bis zu 20 Prozent Klimageschwindigkeits-Bonus, wenn die neue Heizungsanlage 65% EE-Anteil erreicht, noch bevor diese Vorgabe des GEG verpflichtend wirksam wird (d. h. vor Inkrafttreten der kommunalen Wärmeplanung).
Auszug aus den am 29.12.2023 veröffentlichten Richtlinien
Im Unterschied zur Wärmepumpe oder den anderen förderfähigen Heizungstechnologien erzeugt der Sonnenkollektor erneuerbare Wärme unter minimalem Einsatz von Strom für die Kollektorkreispumpe. Daher lohnt es sich, auch Wärmepumpen, Pelletkessel oder Wärmenetzanschlüsse, die wie herkömmliche Heizkessel Energiekosten verursachen, mit Solarthermie zu kombinieren.
Die neuen Richtlinien enthalten aufgrund der knappen Staatsfinanzen diese wesentliche Einschränkung:
8.3 Höchstgrenze förderfähiger Ausgaben Die förderfähigen Ausgaben können im Wege der Zuschussförderung – für Maßnahmen (…) nach Nummer 5.3 pro Gebäude insgesamt (unabhängig vom Zeitraum und unabhängig von der Anzahl gestellter Anträge) – bis zur Höhe der folgenden Höchstbeträge gefördert werden (Höchstgrenze).
Unter Nummer 5.3 der Richtlinien werden die zur Förderung geeigneten Anlagen zur Wärmeerzeugung (Heizungstechnik), also auch die Solarthermie definiert. Die Höchstgrenze der förderfähigen Ausgaben für diese Anlagen nach Nummer 5.3 beträgt: * 30 000 Euro für die erste Wohneinheit * jeweils 15 000 Euro für die zweite bis sechste Wohneinheit * jeweils 8 000 Euro ab der siebten Wohneinheit.
Somit ist es nicht mehr möglich, in jedem Kalenderjahr weitere Förderanträge mit jeweils neuer Kappungsgrenze zu stellen. Wer z. B. für sein Einfamilienhaus in diesem Jahr 20.000 € für eine Solarthermieanlage mit Pufferspeicher abrechnet, der kann nach den aktuellen Richtlinien in späteren Jahren nur noch 10.000 € z. B. für einen Wärmenetzanschluss oder eine Wärmepumpe zur weiteren Förderung melden. Allerdings kann es sein, dass Wärmepumpen in kommenden Jahren deutlich günstiger werden – oder dass eine künftige Bundesregierung wieder mehr Geld für den Klimaschutz aktiviert.
Das Ingenieurbüro solar energie information unterstützt Sie gerne dabei, mit dem passenden Konzept und den richtigen Unterlagen den Antrag für Ihr Projekt zu stellen.
Hinweise zum Schluss: Irrtum und veralteter Stand der Informationen ist nicht ausgeschlossen. Auf die Förderung besteht kein Rechtsanspruch. Über die Vergabe entscheidet die Förderstelle.
Und noch ein Hinweis an den künftig für die Förderung der Wärmewende zuständigen Bundesminister: Die Solarthermie hat im Unterschied zu allen anderen geförderten Wärmeerzeugern des $ 71 GEG den Vorteil, keinen Brennstoff und nur extrem wenig Solarstrom zu verbrauchen. Daher genügt eine Förderung mit 20 Prozent der Investitionskosten. Aber nur dann, wenn diese nicht auf die Kappungsgrenze angerechnet werden!
Das Gebäudeenergiegesetz verpflichtet in § 71 vor „Einbau und Aufstellung einer Heizungsanlage, die mit einem festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoff betrieben wird“ zu einer „Beratung, die auf mögliche Auswirkungen der Wärmeplanung und eine mögliche Unwirtschaftlichkeit, insbesondere aufgrund ansteigender Kohlenstoffdioxid-Bepreisung, hinweist.“
Dazu haben die zuständigen Bundesministerien eine Informationsschrift veröffentlicht, in der auch ein Formblatt enthalten ist, das von der beratenden fachkundigen Person sowie vom Gebäudeeigentümer unterzeichnet werden muss, um die gesetzeskonforme Beratung zu dokumentieren.
Vor der Installation einer Wärmepumpe verpflichtet das GEG nicht zu einer solchen Beratung. Das entbindet die installierende Fachfirma oder den Energieberater jedoch nicht von einer weitergehenden Beratung. Die kostenintensive Installation einer Wärmepumpe ist unwirtschaftlich, wenn wenige Jahre später die Heizung auf einen Wärmenetzanschluss umgestellt werden kann. In schlecht wärmegedämmten Gebäuden verschlechtern sich die Chancen, günstige Stromtarife für den flexibilisierten Betrieb einer Wärmepumpe zu nutzen. Wenn solche Fragestellungen in den ersten fünf Jahren nach Inbetriebnahme einer Wärmepumpenheizung aufkommen, kann das als Mangel im Sinne des § 633 BGB gewertet werden.
Im Formblatt des BMWSB fehlt der Hinweis auf die kostenreduzierende Wirkung eigener Solarenergiegewinnung. Die Behauptung in der Information des BMWSB, die Voraussetzungen des „Heizungsgesetzes“ seien mit Solarthermie nur dann zu erfüllen „wenn sie den Wärmebedarf des Gebäudes komplett deckt“ ist sogar irreführend. Das Beratungsgespräch sollte daher klarstellen, dass Sonnenkollektoren mit bestehenden Heizungsanlagen und auch mit den sonstigen Anlagentypen nach § 71 (3) GEG frei kombiniert werden dürfen.
Es liegt nahe, auch diese Beratung mit einem Formblatt zu dokumentieren:
Unter diesem Titel haben das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz und das Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen haben am 15.12.2023 eine Informationschrift herausgegeben, die vor Fehlinvestitionen beim Einbau einer neuen Heizung warnen will.
Auf Basis des ab dem 01.01.2024 in Kraft tretenden Gebäudeenergiegesetzes (GEG) werden zukunftsfähige Heiztechnologien genannt.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, auf der Basis von Erneuerbaren Energien zu heizen. Wenn Sie sich für eine der im Folgenden genannten Optionen entscheiden, erfüllen Sie die Voraussetzungen des „Heizungsgesetzes“. Dies sind z. B.: * Anschluss an ein Wärmenetz – Wärmenetzbetreiber müssen ihre Wärmeerzeugung bis 2045 vollständig auf Erneuerbare Energien oder unvermeidbare Abwärme umstellen * Elektrische Wärmepumpe – diese nutzt zum großen Teil Wärme aus der Umgebung, also aus Erde, Wasser oder Luft; der benötigte Strom wird schrittweise klimaneutral * Biomasseheizung – z. B. Pellets, Holz, Hackschnitzel * Stromdirektheizung – nur in sehr gut gedämmten Gebäuden, da sonst hohe Betriebskosten drohen * Heizung auf der Basis von Solarthermie – wenn sie den Wärmebedarf des Gebäudes komplett deckt * Wärmepumpen- und Solarthermie-Hybridheizung, die hauptsächlich mit Erneuerbaren Energien (mind. 65%) und anteilig z. B. mit fossilen Brennstoffen betrieben wird * Gas- oder Ölheizung, die klimafreundlichen Brennstoff nutzt – mind. 65 Prozent Biomethan, biogenes Flüssiggas oder grüner und blauer Wasserstoff, einschließlich daraus hergestellter Derivate
Hier wurden zwei wichtige Informationen ausgelassen:
Auch eine Kombination aus den o. g. Optionen kann die Anforderung des GEG erfüllen, den Wärmebedarf mit wenigstens 65 Prozent erneuerbaren Energien oder unvermeidbarer Abwärme zu decken. Es ist also NICHT erforderlich, mit Solarthermie den Wärmebedarf eines Gebäudes komplett zu decken, wenn die restliche Wärme z. B. von einen Wärmenetzanschluss, einer elektrischen Wärmepumpe oder einem Biomassekessel kommt.
Wenn eine bestehende Heizungsanlage nur ergänzt wird und der neue Wärmeerzeuger einer der sieben genannten Anlagenformen entspricht, ist ebenfalls kein detaillierter Nachweis zur Erfüllung des 65% EE-Anteils erforderlich.
Ergebnis der Pflichtberatung vor Installation eines neuen Öl- oder Gaskessels kann also sein, nur die Anlagentechnik um den alten Kessel herum zu modernisieren und dessen Brennstoffverbrauch durch den Einsatz von Solarthermie deutlich zu vermindern. Je nach Dämmstandard eines Gebäudes und je nachdem, wie gut der Sonnenkollektor nach Süden ausgerichtet ist, sind Einsparungen zwischen 10 und 40 Prozent zu erwarten.
Die Informationsschrift stellt es so dar:
Darüber hinaus können auch andere Technologien und Kombinationen auf Basis Erneuerbarer Energien und unvermeidbarer Abwärme genutzt werden. In diesem Fall ist ein rechnerischer Nachweis über einen Anteil von mindestens 65 Prozent Erneuerbarer Energie oder unvermeidbarer Abwärme durch eine fachkundige Person zu erstellen.
Der zweite Satz ist in diesem Zusammenhang falsch. Ein detaillierter rechnerischer Nachweis nach der einschlägigen Norm (DIN 18599) ist nur erforderlich
wenn zum Beispiel durch Einsatz von Solarthermie der Anteil grünen Brennstoffs am verbleibenden Verbrauch geringer als 65% sein soll (siehe Grafik);
um nachzuweisen, dass das Gebäude einen ausreichenden Dämmstandard hat, um eine Stromdirektheizung einsetzen zu dürfen;
für eine von den Standardoptionen abweichende individuelle Lösung, mit dem die grundlegene Anforderung des GEG § 71 erfüllt werden kann.
Die verpflichtende Beratung vor Installation einer neuen Öl- oder Gasheizung soll auch vor späteren Kostensteigerungen der Brennstoffe warnen. Diese resultieren zum einen aus einer absehbaren Verknappung sowohl der fossilen wie auch der „grünen“ Brennstoffe, zum anderen aus dem steigenden Preis für CO2-Emisionen. Ab 1.1.2024 steigt der CO2-Preis auf 45 €/Tonne, ab 2026 können es bereits 65 €/Tonne sein. Alleine dadurch ergibt sich ein Anstieg der Brennstoffkosten gegenüber aktuellen Preisen um 10 bis 15 Prozent. Für elektrische Energie kann die Informationsschrift keine schnell sinkenden Preise versprechen. Mittelfristig verteuert sich Strom durch höhere Netzkosten und zeitweise nicht nutzbare Überschussproduktion aus Sonne und Wind.
Solarwärme aus Sonnenkollektoren hat daher mit Sicherheit einen dämpfenden Einfluss auf die künftige Preissteigerung, weil der Stromverbrauch einer Kollektorkreispumpe vernachlässigbar ist – nur 1 kWh Strom für 100 kWh nutzbare Wärme – und weil auch die Wartungskosten bei einer fachgerechten Installation durch Einsparung von Energiekosten und auch durch reduzierten Wartungsaufwand am Wärmeerzeuger der Nachheizung voll kompensiert werden. Leider fehlt dieser Hinweis in der Informationsschrift der Ministerien.
Das bereits am 01.01.2023 in Kraft getretene Gesetz zur Aufteilung der Kohlendioxidkosten (CO2KostAufG) macht heizungsunterstützende Solarthermie für Vermieter interessant. Typischerweise sparen 10 m² Sonnenkollektorfläche zusammen mit der effizienten Anlagenschaltung 4.000 kWh Erdgas ein. Bezogen auf 120 m² Wohnfläche sind das immerhin 6,72 kg/m² weniger CO2-Ausstoß. In den meisten Fällen sollte das ausreichen, um eine 10 Prozentpunkte bessere Einstufung zu erreichen, was die vom Vermieter zu tragenden CO2-Kosten um deutlich mehr als 10% vermindert. Dabei hat der Mieter keinen Schaden, denn er hat schließlich um 4.000 kWh niedrigere Energiekosten.
Diese Punkte zur Solarthermie könnten also in der Informationsschrift der Ministerien stehen:
Sonnenkollektoren können in einer bestehenden Heizungsanlage nachgerüstet werden, ohne weitergehende Pflichten zur Erfüllung des neuen Heizungsgesetzes auszulösen
Die Kombination von Solarthermie mit anderen zur Erfüllung des GEG genannten Anlagenformen ist ohne aufwändigen Nachweis mit beliebigen Anteilen der Solarwärme möglich
Solarthermie senkt den Brennstoffverbrauch eines Heizkessels und gleichzeitig (bei Hybridheizungen nach GEG § 71h) den Pflichtanteil von grünem Brennstoff; für Vermieter ist zusätzlich eine günstigere Einstufung bei der Aufteilung der CO2-Kosten interessant.
Bei einer Wärmepumpenheizung senkt Solarwärme den Stromverbrauch und ermöglicht durch den Solarpufferspeicher auch eine weitergehende Flexibilisierung des Wärmepumpenbetriebs.
Es wird ernst mit Energiewende und Klimaschutz! Zum Jahresanfang 2022 stellte der Bundeswirtschaftsminister die Eröffnungsbilanz Klimaschutz vor, nach der ein beschleunigter Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung und die Errichtung moderner H2-ready Gaskraftwerke einen Kohleausstieg bis 2030 sicherstellen soll. Gleichzeitig protestiert die Klimaschutzbewegung gegen die EU-Taxonomie, die einen Ausbau der CO2-armen Stromerzeugung aus Atomenergie und Gas fördern will. Der Wärmesektor kann wesentlich dazu beitragen, neue Atomkraftwerke und Gaskraftwerke überflüssig zu machen und trotzdem den Pfad zum Erreichen der Pariser Klimaschutzziele nicht zu verlassen. Die Solarthermie ist dabei eine Schlüsseltechnologie, die den Verbrauch fossiler Brennstoffe signifikant senkt, ohne einen starken und auf absehbare Zeit nicht aus erneuerbaren Energien zu bewältigenden Anstieg des Stromverbrauchs auszulösen. Verschiedene Studien sehen das Potenzial der Solarthermie in Deutschland bei jährlich wenigstens 100 TWh Nutzenergie. Das entspricht dem gesamten Heizölverbrauch der privaten Haushalte. Es gibt keine technologischen Hürden (z. B. fehlender Netzausbau), dieses Potenzial schnell zu aktivieren. Dagegen gibt es in Förderrichtlinien und Normen viele Details, die immer noch den Ausbau der Solarthermie behindern.
Die Folgen einer einseitigen Sektorkopplung
Wenn mit dem Ziel der Dekarbonisierung von Mobilität und Wärmemarkt verstärkt Strom fossile Energien aus der Raumheizung und den Fahrzeugantrieben verdrängen soll, wird der Stromverbrauch zunehmen. Und weil Elektromobile überwiegend nachts geladen werden und weil Wärmepumpenheizungen bei eiskalten, windstillen Hochnebelwetterlagen den höchsten Stromverbrauch haben, wird es bei der aktuellen politischen Entwicklung in ein paar Jahren eng werden mit dem Ausstieg aus Kohle- und Atomstrom.
Eine solche Fehlentwicklung könnte man dann der Politik zum Vorwurf machen. Es ist aber auch möglich, durch eine verstärkte Nutzung von direkt aus Erneuerbaren Energien erzeugter Wärme sowohl den Stromsektor zu entlasten und den Verbrauch fossiler Brennstoffe drastisch zu vermindern. Vor allem die Solarthermie stellt in den nächsten, für den Klimaschutz so kritischen Jahren eine low hangig fruit dar, die nicht ungenutzt bleiben darf.
100 TWh/Jahr Solarwärme sind gesetzt
Dabei sind klassische Sonnenkollektoren keine „Vintage“-Technologie der Energiewende. Die zwischen den Interessen der Industrie und der Umweltverbände vermittelnde Denkfabrik Agora Energiewende schätzt das Potenzial der Solarthermie zur objektnahen Erzeugung erneuerbarer Wärme auf bis zu 69 TWh/Jahr. Und auch das ist noch keine echte Obergrenze. Die von der Agentur für Erneuerbare Energien e. V. im Auftrag der Grünen erarbeitete Studie „Die neue Wärmewelt: Szenario für eine 100% erneuerbare Wärmeversorgung in Deutschland“ zitiert als Bandbreite 70 bis 135 TWh/Jahr und legt sich auf einen Zielwert von 100 TWh/Jahr fest.
Dabei muss man sich bewusst sein, dass in Deutschland nach Angaben des Bundesverbandes Solarwirtschaft e. V. mit Stand Ende 2020 insgesamt rund 21 Mio. m² Solarkollektorfläche installiert sind, die rund 8,7 TWh/Jahr Wärme erzeugen. Das ist nicht wenig, und hat dennoch um mehr als den Faktor 10 Luft bis zum 100 TWh-Ziel. Der jährliche Zubau muss dafür auf über 6 Mio. m² Kollektorfläche verzehnfacht werden, was die möglichen Skalierungseffekte zur Kostenreduktion deutlich macht.
Es ist höchste Zeit, der Energiepolitik das Versprechen abzunehmen, dieses brachliegende Potenzial zu aktivieren. So könnte die Solarthermie das Versprechen einlösen, jährlich 100 TWh Wärmeenergie zu liefern, ohne die Energiewende im Stromsektor zu gefährden, und ohne dass es die Welt kostet.
März 2023: Ganz Deutschland redet über über das Verbot von Gas- und Ölkesseln. Dabei ist im Entwurf für das Gebäudeenergiegesetz auch eine böse Überraschung versteckt, die ältere Sonnenkollektoranlagen betrifft:
„§ 71e Anforderungen an solarthermische Anlagen Wird eine solarthermische Anlage mit Flüssigkeiten als Wärmeträger genutzt, müssen die darin enthaltenen Kollektoren oder das System mit dem europäischen Prüfzeichen „Solar Keymark“ zertifiziert sein …“
Es ist gut und richtig, dass die Sonnenkollektoren von neu installierten Solarthermieanlagen nach Solar Keymark zertifiziert sein müssen. https://solarkeymark.eu/
Das neue GEG darf aber nicht dazu führen, dass bereits in Betrieb befindliche Sonnenkollektoren nicht mehr für den EE-Anteil angerechnet werden dürfen (oder sogar stillgelegt werden müssen?), falls das zum Zeitpunkt der Installation gültige Solar Keymark zwischenzeitlich erloschen ist. Das betrifft viele Bestandsanlagen mit älteren Sonnenkollektoren, die nicht mehr am Markt angeboten werden und deshalb auch kein aktuell gültiges Solar Keymark Zertifikat mehr haben. Es darf nicht sein, dass solche Kollektoren, die weiterhin hervorragende Solarerträge liefern, abgebaut werden, nur weil sie ein formales Kriterium nicht erfüllen.
§ 71e muss klarstellen, dass für Solarthermie-Bestandsanlagen auch erloschene Solar Keymark Zertifikate anerkannt werdenund dass ersatzweise durch einen Wärmemengenzähler im Solarkreis die Wirksamkeit der Installation nachgewiesen werden kann.
Eigentlich findet die Solarthermie im Entwurf für das neue Gebäudeenergiegesetz sehr positive Erwähnung gleich nach der Wärmepumpe:
Insbesondere der Nutzung der überall kostenlos verfügbaren erneuerbaren Umweltwärme mittels Wärmepumpen und Solarthermie wird dabei eine entscheidende Rolle zukommen.
Was dazu im Gesetz noch fehlt, ist eine einfache, niedrigschwellig anwendbare „Bierdeckel-Formel“, um den konkreten Solarthermie-Anteil einer Heizungsanlage zu bestimmen.
Die folgenden drei Parameter können im Zusammenhang mit der Sanierung einer Heizungsanlage mit Solarthermie als bekannt vorausgesetzt werden:
Heizlast (Pdesign) des Gebäudes in kW
jährlicher Kollektorertrag (GTY , nach Solar Keymark, Würzburg, 50 °C) der zu installierenden Kollektorfläche
jährliche Volllaststunden (HHE), festgelegt auf 2.066 jährliche Volllaststunden, was dem europäischen Regelwert zur Energieeffizienz entspricht.
So ergibt sich als einfache Formel:
Anteil Solarthermie = GTY / (Pdesign x HHE)
Damit geht sowohl die Qualität des baulichen Wärmeschutz wie auch die Effizienz des konkreten Sonnenkollektor-Produkts in die Berechnung ein, ohne für ein Bestandsgebäude den enormen Aufwand für eine vollständige Wärmebedarfsrechnung nach DIN V 18599 treiben zu müssen.
Bleibt zu hoffen, dass die Abgeordneten der Ampelregierung für diese Vorschläge aufgeschlossen sind, wenn das GEG im Bundestag beraten wird.
Vorbemerkung, Stand März 2023: Die nachfolgenden Informationen beziehen sich auf das Förderprogramm für Solaraktivhäuser, das leider nicht mehr verfügbar ist. Dennoch bleiben Sonnenkollektoren eine gute Lösung, um einen großen Teil des Wärmebedarfs eines Wohnhauses zu decken.
Bei Ein- und Zweifamilienhäusern, die neu gebaut werden oder deren Gebäudehülle ambitioniert saniert wird, kann eine Solarthermieanlage zur Warmwasserbereitung und Raumheizung eine Gesamtdeckungsrate von über 50% erreichen.
Unter der Voraussetzung, dass diese Mindestdeckungsrate erreicht ist, und die Kollektorfläche über 20 m² liegt, kann beim BAFA die äußerst attraktive Innovationsförderung beantragt werden. Dafür ist die KfW Online-Bestätigung eines zugelassenen Sachverständigen zu einem bestimmten, niedrigen Transmissionswärmeverlust erforderlich, sowie auch eine Simulationsrechnung nach besonderen Randbedingungen.
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