Zur mobilen Website wechseln?

Energie und CO2-Reduktion

Solarthermie ist günstiger als eine Gebäudedämmung

Experten haben die Effizienz von Solarthermie und Dämmung umfassend verglichen. Das Ergebnis ist erstaunlich, denn Gebäude mit einem hohen solarthermischen Deckungsanteil sind wesentlich klimaschonender als Häuser mit optimierter Dämmung.

Straubing (Deutschland). Photovoltaikanlagen sind auf deutschen Dächern weitaus häufiger vertreten als Anlagen für Solarthermie. Dabei bietet letzteres ein großes Potential bei der Einsparung von Energie und CO2 im Bereich der Gebäudeausrüstung. Geht es bei der Photovoltaik in erster Linie um eine nachhaltige Stromerzeugung, kann Solarthermie für verschiedene Bereiche im Haus eingesetzt werden – sowohl für die Beheizung beziehungsweise die Klimatisierung, als auch zur Warmwasserbereitung. Daneben spielt jedoch auch die Dämmung eine entscheidende Rolle. Bislang war es nicht klar, welche Maßnahmen für das Einhalten der Klimaschutzziele am effizientesten sind. Bei entsprechenden Vergleichen müssen zahlreiche Kriterien berücksichtigt werden. Vor allem die damit verbundenen Kosten sind für Verbraucher von großem Interesse.

In einer großangelegten Studie hat das Sonnenhaus-Institut e.V. nun in Zusammenarbeit mit Ingenieuren untersucht, ob Solarthermie oder die Dämmung eines Gebäudes bei der CO2 Reduktion kostengünstiger sind. Nach umfassenden Vergleichen stand das Ergebnis fest: Solarthermische Heizsysteme sind energieeffizienter als Häuser mit einer maximalen Gebäudedämmung.

Als Grundlage der Studie dienten die drei klassischen Gebäudetypen Einfamilienhaus, Doppelhaus und Mehrfamilienhaus in den gängigen Standards KfW- Effizienzhaus 70, KfW-Effizienzhaus 55 und Passivhaus. Die Grundrisse, sowie andere relevante Geometrien der Gebäude wurden zugrunde gelegt und Verbräuche und Kosten mit zwei unterschiedlichen EnEV-konformen Verfahren berechnet.

In der Studie wird das Gebäude als Gesamtsystem angesehen, in dem die Gebäudehülle (inklusive Dämmung) sowie die Anlagentechnik zusammenspielen. Durch die Nutzung gleicher Rahmenbedingungen und Rechenverfahren werde die Vergleichbarkeit zwischen Solarthermie und Dämmung sichergestellt. Hierzu zählen unter anderem Baukosten, Strompreise, Energieverbrauch sowie das Nutzerverhalten.

„Die Studie ist die Grundlage für eine objektive Diskussion über das innovative und energieeffiziente Bauen der Zukunft – auch vor dem Hintergrund einer höheren Fördereffizienz“, kommentiert Mitautor Peter Rubeck des Sonnenhaus-Instituts.

Bisherige Vergleiche hinkten

Dank der Studie ist es nun erstmals möglich, anstatt Äpfel mit Birnen, Äpfel mit Äpfeln zu vergleichen. Dazu wurde im ersten Ansatz der solare Deckungsgrad erhöht, um ein effizienteres Niveau zu erreichen. Im zweiten Ansatz wurde die thermische Qualität der Gebäudedämmung verbessert und die Anlagentechnik zurückgefahren. Für beide Fälle haben die Experten die Auswirkungen auf die Kosten, den Heizwärmebedarf, den Primärenergiebedarf und den CO2-Ausstoß verglichen.

„Innerhalb der drei Gebäudetypen weisen diejenigen Objekte jeweils den geringsten Energiebedarf auf, die über eine Solaranlage mit 60 Prozent solarthermischer Abdeckung verfügen – auch im Vergleich zu den Passivhaushüllen“, so die Autoren. Das Fazit der Vergleiche: „Effizienzhäuser mit hohem solarem Deckungsgrad weisen einen geringeren Endenergiebedarf auf als Gebäude, die verstärkt auf die Gebäudehülle und weniger Anlagentechnik setzen.“

Vor allem in Anbetracht der Nutzungsdauer und der so auf längere Sicht höheren Einsparmöglichkeiten beim Energieverbrauch zeigt, dass sich die Investition in die bessere Gebäudetechnik statt einer umfangreicheren Dämmung lohnen kann. Die Studie zeigte schließlich auch, dass bei Effizienzhäusern mit einem hohen solaren Deckungsgrad auch der Primärenergiebedarf niedriger ausfällt.

„Wenn Solarthermie besser ist als ein Effizienzhaus 70, ist das wirtschaftlich nicht mehr darstellbar“, so die Studienautoren.

Kosten nicht ganz nachvollziehbar

Die angegebenen Zahlen zur Ökonomie sind in der Studie jedoch schwer nachzuvollziehen. Es werden zwar die Kosten für die Anlagentechnik genannt, aber wie die Mehrkosten für eine Gebäudehülle auf Passivhausstandard ermittelt werden, lässt sich aus der Kostenaufstellung nicht erschließen. Hier sind neben den Energiekosten und der erwarteten Preissteigerung der Primärenergie eine Nutzungsdauer von 20 Jahren angenommen worden sowie grundlegende Werte für die Finanzierung der Maßnahmen und Wartung der Anlagen.

Ohne Vergleichswerte und Angaben zu den Kosten für die Gebäudedämmung bleibt die eigentlich notwendige Diskussion über die Frage, welche Kosten bei der CO2-Einsparung bei unterschiedlichen Baustandards genau entstehen weiter sehr schwierig. Es ist zudem wichtig, dass reale Daten vorliegen. Dazu zählen mindestens die Angaben der spezifischen Werte für den Heizwärmebedarf und den Kühlenergiebedarf.

Jedoch gibt es zu den Erträgen von Häusern mit Solartechnik bisher relativ wenig Messdaten. Ein Pilotprojekt des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) soll dies in Zukunft ändern. Hier sollen genau diese Daten von Häusern mit unterschiedlich großen solaren Deckungsgraden von über 50 Prozent über mehrere Jahre gemessen und ausgewertet werden.

Weitere Kriterien spielen eine Rolle

Problematisch bei einem umfassenden Vergleich, der belastbare Daten liefern soll, ist zudem, das jedes Gebäude eine Vielzahl weiterer Kriterien mitbringt, die sich auf die Energiebilanz auswirken:

  • Individueller Standort mit den jeweiligen klimatischen Bedingungen und auch dem grundsätzlichen Energiepotential einer Solaranlage (Förderung abhängig vom Solarkataster). Hierzu wurde 2013 im Rahmen einer Dissertation geforscht.
  • Anzahl der Bewohner
  • Individuelle Lebensumstände: Beispiel: Ein berufstätiges Paar wird durch längere Abwesenheitszeiten im Haus weniger Energie im Alltag verbrauchen als ein Rentnerpaar, das seine Zeit überwiegend zuhause verbringt.
  • Kostenentwicklung der Primärenergie: Wie hoch die Einsparmöglichkeiten über einen längeren Zeitraum tatsächlich ausfallen, hängt stark von der Kostenentwicklung für primäre Energieträger ab. Diese ist jedoch nur schwer abzuschätzen beziehungsweise unterscheidet sich je nach Energieträger (Öl, Gas, Holz, etc.).
  • Zinsentwicklung: Durch eine technisch bessere Gebäudeausstattung ist vor allem mit höheren Investitionskosten zu rechnen. Auch hier lässt sich bei einer Studie meist nur die aktuelle Zinssituation abbilden. Schwankungen oder Abweichungen durch persönliche Lebensumstände, die beim Kreditantrag von Bedeutung sind, können nicht berücksichtigt werden.
  • Kombination mit anderer Technik: Bei der Studie wurde bisher eine weitere Ausstattung der Häuser mit Gas- und Pelletheizung untersucht. Andere Heizformen wie eine Wärmepumpe oder Niedrigtemperatursystemen wurden noch nicht berücksichtigt.

Für den Endverbraucher ist es deshalb weiterhin schwierig, welche Maßnahmen im individuellen Fall die höchsten Einsparungen beim Energieverbrauch und im Bereich CO2-Emissionen mit sich bringen oder welche dabei am kosteneffizientesten sind. Dennoch bringt diese Studie wichtige Erkenntnisse mit sich und kann als Grundlage für weitere Überlegungen dienen.

Förderstandards überdenken?

Auch für Solarthermie gibt es von der KfW oder der BAFA finanzielle Unterstützung. Die Förderung von Maßnahmen im Bereich energieeffizientes Bauen und Sanieren ist an ganz klare Bedingungen geknüpft. Für die Einstufung in die verschiedenen Effizienzhaus-Standards gelten jeweils bestimmte Höchstwerte für zwei Faktoren:

  • Primärenergiebedarf
  • Transmissionswärmeverlust

Beide Werte sind dabei ganz klar vorgegeben. Fraglich ist nun, ob das Potential der solarthermischen Anlagen in Abhängigkeit mit der Gebäudedämmung hier bereits realistisch abgebildet ist. Die Studie zeigt, dass es durchaus sinnvoll sein kann, eher auf eine höhere technische Ausrüstung zu setzen, die ein besseres CO2-Sparpotential aufweisen kann, als auf umfangreichere Maßnahmen zur Gebäudedämmung.

Mit belastbaren Zahlen sollte eruiert werden, ob Solarthermie künftig noch stärker gefördert werden sollte. Bislang zielen zahlreiche Programme vor allem auf die Unterstützung von Photovoltaikanlagen und einer besseren Dämmung ab.

Entwicklung der Solarthermie in Deutschland

Die Erforschung der Potentiale der Solarthermie ist im Rahmen der Möglichkeiten für die Einhaltung der Klimaziele bislang nur wenig vorangetrieben worden. Seit 2008 ist zudem der Zuwachs an neu installierten Anlagen rückläufig. Die Studie sollte hier ein Anreiz sein, diese Technik künftig mehr zu beachten.

Auch die Deutsche Solarthermie-Technologie Plattform hat untersucht, welche Möglichkeiten die Solarthermie für eine effiziente und nachhaltige Wärme- und Kälteversorgung leisten kann und ein Strategiepapier für 2030 zusammengestellt. Einer der wichtigsten Punkte ist dabei die Speicherung der gewonnenen Energie. Durch die antizyklische Verfügbarkeit (Sommer/Winter) kann eine entsprechende Speichertechnologie den Nutzen drastisch erhöhen.

Ein weiterer Punkt ist die technische Weiterentwicklung bei der Nutzung von Sonnenenergie. Dabei kann nicht nur die Effizienz von Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen gesteigert werden, es sind auch neue und innovative Anwendungen und Produkte möglich. Neben Kollektoren auf dem Dach können Elemente beispielsweise auch in die Fassade integriert werden.

3 Kommentare

Frank Six
Für den Preis einer solarkühlanlage auf den Dach würde ich meine Solarthermie für die Studie zur Verfügung stellen.
Detlef Golombowsky
Ein Makel hat der Artikel, oben im Bild ist eine PV-Anlage dargestellt keine Thermie. Die Studie geht aus meinen Erfahrungen in die Richtige Richtung. Die verwendeten Ausgangskosten würden mir helfen die Studie nachvollziehen zu können. Ich bin an weiten Ergebnissen interessiert
Helmut W.
Einmal abgesehen von den Kosten würde ich eine Kombination von 4 Elementen Solarthermie mit der restlichen nutzbaren Fläche Photvoltaik, nebst dickeren Aussenwänden (in etwa so 50cm) ohne Dämmung favorisieren.
Die 4 Elemente ST wegen der längeren Nutzung in den Übergangszeiten, eventl. mit Erdspeicher. Die PV ist ja selbstredend klar, da in Zukunft wohl früher oder später ein Elektromobil mitgeladen werden muss und warum soll man sich den Strom nicht selbst machen, wenn noch ungenutzte Dachfläche vorhanden ist. Natürlich müssten da Dachflächen entwickelt werden die die Kollektoren als Teil des Daches integrieren, sprich die Eindeckung, Auflattung usw. ersetzen. Das würde dieses Konzept erheblich verbilligen, vor allem auch im Hinblick auf die zu erwartende Amortisation in X Jahren.
Die dicken Aussenwände sind ein Tribute an die alten Baumeister, denn sie brachten selbst Bruchsteinhäuser in einen mehr oder weniger selbstklimatisierenden Zustand. Ich denke den Effekt kann man leicht auch mit jetzt gebräuchlichen Steinen erreichen, ohne diese sinnlose Dichtdämmung mit den bekannten Kondensatproblemen einzusetzen, welche zudem noch feuergefährlich sind. Klar ist das kein Konzept für Hochhäuser wenn man nur auf die Kurzzeitprofitoptimierung schielt, da es entsprechend teurer zu erstellen sein dürfte, aber für einen Häuslebauer der auf Langzeitoptimierung bei gleichzeitiger ökologischer Einstellung sollte es ein erwägbarer Weg sein.
Schreib uns deine Meinung
Klicken Sie, um das Bild neu zu laden