Letzte Aktualisierung: 26.04.2021

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Wirtschaftlichkeit von Solarthermie-Anlagen

Lohnt sich die Anschaffung einer Solarthermie-Anlage? Wie berechnet man die Wirtschaftlichkeit?

Die Wirtschaftlichkeit einer Solarthermie-Anlage hängt von den Erträgen der Anlage, den dafür aufzuwendenden Kosten und den letztlich daraus resultierenden Ersparnissen wie z. B. den eingesparten Öl- und Gaskosten ab. Um eine Aussage treffen zu können, ob sich eine Solarthermie-Anlage wirtschaftlich lohnt, können Kriterien wie die Amortisationsdauer oder die Wärmegestehungskosten herangezogen oder eine Gesamtkosten- bzw. Vollkostenrechnung durchgeführt werden.

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Typische Solarwärmeanlage für ein Einfamilienhaus für die Brauchwasserbereitung mit 2 Kollektoren. (Foto: energie-experten.org)

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Bestimmung der jährlichen Solarthermie-Erträge

In Deutschland kann man im Durchschnitt von einem Solarertrag von rund 900 bis 1100 kWh pro Quadratmeter (m2) Kollektorfläche pro Jahr ausgehen. Von diesen Werten müssen aber noch Wirkungsgradverluste und Wärmeverluste insbesondere des Leitungssystems abgezogen werden. So ergibt sich ein maximaler Kollektorertrag. Der nutzbare Solarertrag, also der in der Praxis wirklich realisierbare Solarthermie-Ertrag, hängt wiederum von der Art der Einbindung der Solaranlage in das Gesamtsystem und dem Nutzerverhalten bzw. Zweck der Anlage ab. Um im Vorwege die Wirtschaftlichkeit einer Solarthermie-Anlage zu beurteilen, können daher eher jährliche Erträge von etwa 350 bis zu 500 kWh pro m2 Kollektorfläche angenommen werden.

Schätzung der Kosten einer Solarwärmeanlage

Der zweite wichtige Faktor einer Wirtschaftlichkeitsberechnung einer Solarthermie-Anlage nimmt die Bestimmung der Anschaffungs- und Betriebskosten ein. Die Kosten für die Solarthermie-Kollektoren, den Solarspeicher, die Pumpen sowie Zubauteile und z. B. Rohrleitungen machen dabei rund zwei Drittel der Anschaffungskosten aus. Insgesamt kann man für eine Solarthermie-Anlage mit rund 5 m2 Flachkollektoren mit rund 4.500 Euro rechnen. Mit Röhrenkollektoren müssen etwa 6.500 Euro aufgebracht werden. Ein weiteres Drittel der Anschaffungskosten entfällt auf die Montage der Anlage. Je nach baulichen Bedingungen betragen die Montagekosten etwa 2.000 bis 2.500 Euro. Für die Kosten des Betriebs der Anlage wie z. B. die Kosten für die Wartung, Reparaturen und Stromkosten für die Solarpumpen muss mit höchstens 100 Euro pro Jahr gerechnet werden.

BEG-Förderung des BAFA und KfW verbessern Wirtschaftlichkeit

Von den Anschaffungskosten können dann noch Gelder von Förderprogrammen abgezogen werden. Neben Programmen einzelner Bundesländer, von Kommunen, Energieversorgern oder auch Herstellern bietet die BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude) seit dem 02.01.2021 Zuschüsse zu Solarthermie-Anlagen über das BAFA und zinsgünstige Kredite mit Tilgungszuschuss über die KfW-Förderbank an.

  • Ist das Dach für eine solarthermische Anlage geeignet, können Sie eine Förderung für Solarthermie in Höhe von 30 % erhalten. Dabei spielt es keine Rolle, ob Sie eine vorhandene Solaranlage erweitern oder neu errichten.
  • Zusammen mit einem Pelletskessel oder einer Wärmepumpe werden im Bestand bis zu 50 Prozent bezuschusst.
  • Im Neubau fördert der Bund seit diesem Jahr die Heizung nicht mehr. Im Rahmen von BEG Wohngebäude gibt es allerdings einen EE-Bonus, falls der Neubau zu 55 Prozent mit erneuerbaren Energien beheizt wird.
  • Alternativ kann man eine steuerliche Förderung in Anspruch nehmen, bei der die Steuerschuld entsprechend gekürzt wird. Ohne vorherigen Antrag oder eine Energieberatung erhält man so 20 Prozent der Investitionssumme für die neue Solarwärmeanlage vom Staat zurück.

Gerade die Inanspruchnahme dieser Solarthermie-Förderungen verbessert die Wirtschaftlichkeit der Anlage bzw. führt erst zum Erreichen dieser.

 

Berechnung der Amortisation als Kriterium der Wirtschaftlichkeit

Diesen Kosten stehen natürlich auch Einsparungen gegenüber. Die Berechnung dieser Ersparnisse kann als erster Anhaltspunkt dazu dienen, die Amortisation der Anlage zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit der Solarthermie-Anlage herzuleiten. Hierzu ist es lediglich notwendig, den zuvor berechneten Solarthermie-Ertrag in die Kosteneinsparung des jeweiligen Heizungssystems zu übersetzen. Nimmt man dazu das Beispiel einer typischen Solarthermie-Anlage zur Brauchwassererwärmung für ein Einfamilienhaus in Kombination mit einer Ölheizung, so kommt man auf Ersparnisse pro Jahr von etwa 30 bis 50 Euro pro m2 Kollektorfläche. Eine Solarthermie-Anlage mit einer Kollektorfläche von 8 m2 spart pro Jahr also Heizölkosten von 240 bis 400 Euro ein und hätte sich bei Anschaffungskosten von 4000 Euro nach rund 10 Jahren amortisiert. Nimmt man die Amortisationsdauer zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit, so ist eine Unwirtschaftlichkeit einer Anlage erreicht, wenn die Amortisationsdauer die Nutzungsdauer der Anlage übersteigt.

Berechnung der Wirtschaftlichkeit nach Wärmekosten pro kWh

Um zu beurteilen, ob sich die zusätzliche Anschaffung einer Solarthermie-Anlage lohnt, kann man auch die Wärmekosten pro kWh (Wärmegestehungskosten) als Vergleichsgrundlage heranziehen. Für einen einfachen Wirtschaftlichkeitsvergleich können die Anschaffungskosten und die Betriebskosten über die Nutzungsdauer aufsummiert und durch die gesamten kWh Wärme geteilt werden, die die Solarthermie-Anlage insgesamt erzeugt. So kommt man bei kleineren Anlagen zur Brauchwassererwärmung auf rund 10 bis 15 Cents pro kWh.

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Gesamtkostenvergleich unterschiedlicher Heizungssysteme

Insbesondere bei einem Wirtschaftlichkeitsvergleich von Heizungssystemen mit sehr unterschiedlich hohen Anschaffungskosten und unterschiedlich langer Nutzungsdauer wie Holzpelletheizungen oder Erdwärmeheizungen empfiehlt es sich, zunächst die Summe der Betriebskosten, Finanzierungskosten und jährlichen Einsparungen auf den Barwert abzuzinsen. Bei der Bestimmung der jeweiligen Betriebskosten bzw. Einsparungen sollten dann auch die Brennstoff- bzw. Stromtypischen Preissteigerungsraten einbezogen werden. Von diesem Barwert können dann die jeweiligen Anschaffungskosten abgezogen, so dass man dann den Kapitalwert erhält. Ist dieser Kapitalwert positiv, kann von einer Wirtschaftlichkeit der Anlage ausgegangen werden.

Berechnung der Wirtschaftlichkeit von Solarwärme

Für die Wirtschaftlichkeitsrechnung einer Solarthermie-Anlage kann man verschiedene im Internet verfügbare Berechnungsprogramme verwenden. Empfehlenswert ist das Programm solarwaerme.xls, das man in der jeweils aktuellen Version von der Homepage des Umweltinstituts München kostenlos herunterladen kann. Mit solarwaerme.xls berechnet man den sogenannten internen Zinsfuß. Das ist der Zinssatz, der zu einem Kapitalwert von Null für das eingesetzte Kapital führt.

Tabelle 1: Beispielhafte Annahmen und Vorgaben zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit einer Solarwärmeanlage nach dem internen Zinsfuß (Quelle: Umweltinstitut München e.V. / Stand: 10.03.2017)
Eigenkapitaleinsatz 4500 €
interner Zinsfuß (IRR) 3,1% p.a.
Kapitalwert 85 €
Gestehungskosten (LCOE) 13,1 ct/kWh
konv. Energiepreis 13,1 ct/kWh
Kosten der Anlage 5000 €
(Brutto-)Kollektorfläche 6 m2
Heizungsunterstützung (ja/nein)? nein
Förderung (€) 500 €
Darlehenshöhe 0 €
Darlehenszins 3,0% p.a.
Laufzeit des Darlehens 10 Jahre
Lebensdauer (20 / 25) Jahre 25 Jahre
Jährliche Energieeinsparung 2800 kWh/a
konventioneller Energiepreis 8,0 ct/kWh
Energiepreissteigerung 4,0% p.a.
Zinssatz für Barwertberechnung 3,0% p.a.
Inflationsrate 1,5% p.a.
laufende Kosten 1,5% p.a.
Annuitätsfaktor 5,7% p.a.
jährliche Kosten 333 €/a
Mittelwertfaktor 1,632

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