Experten-Interview: Ist Solarthermie zukunftsfähig?

Die Frage, ob Solarthermie zukunftsfähig ist, stellten wir einem Experten, der sich seit mehr als 30 Jahren intensiv mit Solarthermie auseinandersetzt: Wilfried „Willi“ Griesshaber. Im Interview berichtet der Solar-Pionier und langjährige Produktmanager Solar und Speicher in unserem Unternehmen Ritter Energie darüber, was ihn mit Solarthermie verbindet und warum Solarthermie zukunftsfähig ist.

Willi, wie kamst du auf Solarthermie?

Ich kann sagen: Ich bin von Anfang an dabei. Vor nunmehr 35 Jahren schrieb ich schon meine Diplom-Arbeit am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) zum Thema Solarthermie. Dazu war eine erste intensive Auseinandersetzung mit dem Thema unabdingbar.

Mit Solarenergie beschäftige ich mich aber sogar noch länger. Bereits Ende der 1970er- Jahre hielt ich ein Referat zur Solarenergienutzung auf dem Gymnasium. Auch war ich wohl einer der ersten, der hierzulande eine Photovoltaik-Anlage auf dem Balkon seiner 1-Zimmer-Mietwohnung installierte und damit Strom erzeugte. Für meinen Fernseher und eine Halogenleuchte hat der immerhin gereicht. Wenn ich daran denke, wie viel Geld mich das damals gekostet hat… Heute sind Balkonkraftwerke gang und gäbe und man zahlt für die Module nur noch Bruchteile des damaligen Preises.

Wie erklärst du, dass der Fokus von Politik und Wirtschaft auf Photovoltaik (PV) gerichtet ist und die Solarthermie noch immer nicht die Aufmerksamkeit erhält, die sie verdient?

Das war nicht immer so: Anfang der 1990er-Jahre war die Solarthermie hierzulande weitaus bekannter als die Photovoltaik. Ich arbeitete damals bereits in einem Heiztechnikunternehmen, das mit großem Erfolg Vakuumröhrenkollektoren entwickelte und in den Markt brachte, also genau die Bauteile einer Solarthermie-Anlage, die die Solarenergie (Strahlungsenergie) „sammeln“ und in nutzbare Wärme umwandeln.

Mit dem „1.000-Dächer-Photovoltaik-Programm“ schubste die deutsche Politik im Jahr 1990 die bundesweite Installation von PV-Anlagen auf privaten Dächern erstmals an. Das Programm lief bis 1992, dann gab’s eine Zeitlang nur regionale Förderungen, bis 1999 das 100.000-Dächer-Programm folgte, das 2003 auslief. Die äußerst erfolgreiche staatliche Einspeisevergütung für Solarstrom führte mit ihrer Einführung im Jahr 2000 erstmals dazu, dass die Photovoltaik von Verbraucher:innen stärker wahrgenommen wurde und wird als die Solarthermie. Die damit einhergehende deutliche Preisdegression infolge von Skalierungseffekten tat ein Übriges.

Das führte so weit, dass heute die meisten an eine Photovoltaik-Anlage denken, wenn von Solaranlagen die Rede ist. Solarthermie haben viel weniger Menschen auf dem Schirm. Gleichwohl auch diese zwischenzeitlich attraktiv gefördert wurde und wird.

Für vertiefende Informationen: Alles Wissenswerte zur aktuellen Förderung Solarthermie 2024 erklären wir euch in diesem Beitrag hier auf unserem Solarthermie-Blog.

Der alleinige Fokus auf die Photovoltaik ist allerdings vor allem deshalb bedenklich, weil in einem durchschnittlichen Haushalt in Deutschland viel mehr Energie für Wärme benötigt wird als für Strom. Das Gleiche gilt in der Regel auch für die Kostenverteilung. Solarthermie als erneuerbare Wärme kann die Heizkosten spürbar senken, denn sie ist im Vergleich zu allen anderen Primärenergieträgern unschlagbar günstig!

Ist die Solarthermie eine ausgereifte Technologie mit Zukunft?

In der Frage stecken eigentlich zwei völlig verschiedene Aspekte:

• zum einen die Ausgereiftheit
• und zum anderen die Zukunftsfähigkeit der Technologie.

Beginnen wir mal, weil’s einfacher ist, mit der Zukunftsfähigkeit. Gemessen am weltweiten Anspruch, Wärme künftig klimaneutral zu erzeugen, ist Solarthermie ganz klar die Ideallösung, denn

• die Sonne liefert, zumindest für die nächsten fünf Milliarden Jahre, zuverlässig Energie.
• die Sonne ist eine 100-prozentig erneuerbare und kostenlose Energiequelle.
• bei der Nutzung von Solarwärme werden keine Treibhausgase emittiert (kein CO₂-Ausstoß).
• die Sonnenergie ist überall verfügbar und liefert permanent ein Vielfaches des weltweiten Wärmebedarfs.
• die Sonne kommt ohne teure Infrastruktur und verlustfrei direkt zu den dezentralen Wärmeverbraucher:innen, den Endkund:innen in ihren Ein- und Zweifamilienhäusern.
• Solarwärme lässt sich mit geringen Verlusten direkt vor Ort aus der Strahlungsenergie der Sonne erzeugen – und zwar mit einer Effizienz, die etwa dreimal so hoch ist, wie die bei der direkten Wärmeerzeugung mit Photovoltaik und fünfundsiebzigmal so hoch, wie bei der Wärmeerzeugung mit Luft-Wasser-Wärmepumpen gespeist mit dem aktuellen deutschen Strommix.

Dass die Ära der fossilen Wärmeerzeuger langsam ihrem Ende zustrebt, gerade weil diese nicht zukunftsfähig sind, darüber sind sich alle einig. Für den Übergang in eine fossilfreie Zukunft, der noch Jahrzehnte dauern wird, und auch für die fossilfreie Zeit danach ist die Solarthermie unverzichtbar. Ihre Zukunftsfähigkeit ist bereits heute und erst recht in den kommenden Jahren gesichert.

Wer heute in eine Solarthermie-Anlage investiert, senkt ab sofort seine fossilen und in der Zukunft eben seine regenerativen Heizkosten (Holzpellets, Ökostrom, Wasserstoff, etc.). Und dies gilt zunächst einmal unabhängig von der eingesetzten Kollektor- und Solarsystemtechnologie.

Für vertiefende Informationen: Ausführlich stellen wir euch hier auf dem Solarthermie-Blog die verschiedenen Kollektortypen vor und nennen euch deren jeweilige Vor- und Nachteile. Und wenn ihr euch über die Marktanteile der einzelnen Kollektortypen am Weltmarkt informieren wollt, empfehlen wir euch diesen Blogbeitrag mit Zahlen und Fakten, die im Jahr 2023 vom Solar Heating und Cooling Programm der internationalen Energieagentur (IEA SHC) vorgelegt wurden. 

Die Frage nach der Zukunftsfähigkeit der Solarthermie beantworte ich also mit einem klaren Ja.

Und wie steht’s um die Ausgereiftheit der Solarthermie?

Bei der Ausgereiftheit der thermischen Solarsysteme trennt sich die Spreu vom Weizen: Solarthermie-Technik ist nicht gleich Solarthermie-Technik. Anders ausgedrückt: Nicht alle technischen Lösungen sind fit4future.

Ein vergleichender Blick auf die verschiedenen technischen Lösungen macht klar, was ich – als Produktmanager für Solarthermie-Anlagen im Unternehmen Ritter Energie – mit dieser Einschätzung meine.

Wir verfolgten als Solarthermie-Hersteller von Anfang an den Weg, Anlagetechnik zu entwickeln, die nicht nur leistungsstark ist, sondern auch

• einfach,
• zuverlässig
• und sicher

funktioniert. Außerdem, das haben wir von der Photovoltaik gelernt, muss sie dem Endkunden ein hohes Maß an Transparenz bieten und permanent Auskunft darüber geben können, wieviel Energie sie gerade liefert und bereits geliefert hat. Gleiches gilt natürlich auch für das Thema CO₂-Einsparung.

Bei den AquaSolar Systemen, die wir als Hersteller unter der Marke Paradigma bereits seit 20 Jahren sehr erfolgreich anbieten, haben wir alle genannten Ansprüche auf clevere Art und Weise miteinander kombiniert:

• Die hohe Leistungsfähigkeit erreichen wir mit Vakuumröhrenkollektoren mit Spiegel, die dank Thermoskannen-Prinzip und Spezialbeschichtungen ganzjährig den höchstmöglichen Ertrag aus der Solarstrahlung herausholen.
• Die Einfachheit wird damit gewährleistet, dass die AquaSolar Systeme mit Heizungswasser durchströmt werden. Somit können sie direkt an nahezu jeden vorhandenen oder neuen Speicher angeschlossen werden. Es muss also weder ein spezieller Solarspeicher verwendet, noch ein verlustbehafteter Wärmetauscher zwischengeschaltet werden. Dasselbe Heizungswasser, das beim Durchströmen der Sonnenkollektoren erhitzt wird, erwärmt wenig später den Heizkörper im Kinderzimmer. Dank dieser einfach möglichen Ankopplung an nahezu jede vorhandene (und natürlich auch neue) Heizungsanlage wird ein weiteres, heute sehr wertvolles und knappes Gut geschont: Die Arbeitszeit des Handwerkers.
• Auch für die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Gesamtsystems hat das Heizungswasser unschätzbare Vorteile. Es kann nicht durch hohe Kollektortemperaturen zerstört werden und muss daher nicht alle paar Jahre kostenintensiv ausgetauscht werden. Außerdem ist Wasser ohnehin der ideale Wärmeträger, was das Wärmetransport- und -übertragungsvermögen, die Kosten, die Verfügbarkeit und die Umweltfreundlichkeit angeht.

Damit der einzige bekannte Nachteil des Wassers, die Möglichkeit des Einfrierens in Frostnächten, eliminiert wird, wurde von uns ein patentiertes Regelungskonzept entwickelt und über die Jahre in über 80.000 AquaSolar Systemen von 3 m² bis über 18.000 m² (Ritter XL Solar) verfeinert. Dies gewährleistet, als gern gesehenen Nebeneffekt, eine auf dem Markt einzigartige Betriebs- und Ertragssicherheit. Darüber hinaus ermöglicht es die transparente und exakte Darstellung der Solarerträge mit weit verbreiteter Messtechnik, was mit Glykol-Gemischen völlig unmöglich ist.

Lange Jahre wurden die Endkund:innen von der Solarthermie-Branche im Unklaren darüber gelassen, was ihr Solarsystem tatsächlich an Nutzen, sprich an Solarertrag, bringt. Selbst eine überhaupt nicht funktionierende Anlage wurde häufig nicht erkannt, weil der fossile Heizkessel die fehlende Solarwärme zu Lasten der Umwelt einfach kompensierte. Nun sind die Hersteller:innen aber wegen des direkt möglichen Vergleichs mit der Photovoltaik gezwungen, zu zeigen, was sie tatsächlich können. Dass sich hier nun die Spreu vom Weizen trennt, mögen einige bedauern, für die Endkund:innen ist die neue Transparenz auf jeden Fall ein Vorteil. Die Nase vorn haben nun natürlich Firmen wie wir mit unserer Marke Paradigma, die seit Jahren den Fokus auf maximale Zuverlässigkeit bei höchsten, nachgewiesenen Solarerträgen richten, denn sie können den von GEG und BEG geforderten Anteil an erneuerbarer Energie (EE-Anteil) nicht nur prognostizieren, sondern im Betrieb auch tatsächlich nachweisen. Hier wird der Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck sicher in nächster Zeit noch einiges an Überraschungen erleben.

Mit entscheidend für die Wärme-Erträge einer Solarthermie-Anlage sind natürlich die Sonnenkollektoren, die im Rahmen eines internationalen Benchmarks für Solarthermie-Technik, dem sogenannten Solar Keymark gelistet werden. Dort gehören unsere Paradigma Vakuumröhrenkollektoren mit Spiegel zur Spitzengruppe. Sie liefern auch bei wenig Sonnenschein und während der dunkleren, kalten Jahreszeit optimale Wärmeerträge und benötigen deutlich weniger Dachfläche pro erzeugte Kilowattstunde (kWh) Wärme als die meisten anderen Solarthermie-Kollektoren. Kurz: Sie erzeugen höchste Energieerträge bei geringstem Flächenbedarf und minimalem Materialeinsatz.

Für vertiefende Informationen: Wir stellen hier auf dem Solarthermie-Blog regelmäßig Solarthermie-Projekte unserer Partner-Handwerkerinnen und Partner-Handwerker vor.

Willi, was sagst du zur „Flächenkonkurrenz“ auf dem Solardach: Was soll drauf – Photovoltaik, Solarthermie oder beides?

In einem durchschnittlichen Einfamilienhaus in Deutschland wird etwa vier- bis sechsmal mehr Wärme als Strom verbraucht. Das heißt, wir müssen uns zuallererst um die Wärme kümmern.

Auf die von der Anlage beanspruchte Dachfläche bezogen, bringt Solarthermie einen deutlich höheren Energieertrag als Photovoltaik. Das spricht dafür, den verfügbaren Platz zunächst mit einer möglichst leistungsfähigen Solarthermie-Anlage zu besetzen. Wir als Solarthermie-Hersteller schlagen dazu in Abhängigkeit vom Dämmstandard und der Größe des Gebäudes Kollektorflächen zwischen 8 m² und bis zu 40 m² vor. Der dann noch freie Platz sollte auf jeden Fall mit einer Photovoltaik-Anlage genutzt werden. Ein richtiges Solardach ist für mich also eins, auf dem beide Technologien parallel installiert sind nach dem Motto: Wärme für Wärme. Strom für Strom.

Das heißt, dass ich vor allem pro Solarthermie bin, um damit Wärme zum Heizen und zur Warmwasserbereitung zu erzeugen. Hier greift dann der Unterschied zwischen den am Markt erhältlichen Solarthermie-Lösungen. Die Warmwasserbereitung für einen Durchschnittshaushalt gelingt bereits mit 6 bis 8 Quadratmetern (m²) Flachkollektoren oder 4 bis 5 m² Vakuumröhrenkollektoren. Wer in den Übergangszeiten (Frühling, Herbst) und im Winter dann aber zusätzlich solar heizen möchte, braucht dafür große Flächen mit  hochleistungsfähigen Vakuumröhrenkollektoren.

Das heißt darüber hinaus auch, dass ich pro Photovoltaik bin, um den Strombedarf im Haushalt zu decken – mit vor Ort eigens erzeugtem Solarstrom, falls noch Dachfläche verfügbar ist. Falls keine Dachfläche mehr zur Verfügung steht, ist das nicht so gravierend wie bei der Solarthermie, denn Strom lässt sich, im Gegensatz zu Wärme, relativ verlustarm über weite Strecken vom Erzeuger, zum Beispiel einer großen Freiflächen-PV-Anlage, zum Verbraucher transportieren.

Was braucht‘s, um der Solarthermie den ihr gebührenden Platz im künftigen erneuerbaren Energiemix einzuräumen?

Vor allem eins: gesunden Menschenverstand.

Bei vielen Verbraucher:innen ist dieser zum Glück vorhanden.

Nicht ohne Grund verfügen inzwischen über 2,6 Millionen Haushalte in Deutschland über eine thermische Solaranlage. Folgende Aspekte unterstreichen die Sinnhaftigkeit der Solarthermie in Wohngebäuden:

Solarthermie reduziert und ist kompatibel

• Solarthermie reduziert den Verbrauch aller fossilen und nicht fossilen Energieerzeuger
• Solarthermie reduziert damit auch die CO₂-Emissionen und den Klimaschaden derselben
• Solarthermie reduziert die Betriebskosten jeder Heizungsanlage, egal, ob Ölheizung, Gasheizung oder Stromheizung
• Solarthermie reduziert die Abhängigkeit von Energie-Importen (zum Beispiel russisches Öl und Gas)
• Solarthermie reduziert die Abhängigkeit von Autokraten (Russland, Katar, Vereinigte Arabische Emirate)
• Solarthermie ist kompatibel zu allen Wärmeerzeugern und kann mit all diesen kombiniert werden

Solarthermie benötigt und hinterlässt wenig

• Solarthermie benötigt keine kostbaren Metalle wie Kupfer (bei Paradigma-Kollektoren durch Stahl ersetzt), Edelmetalle, Kobalt, Lithium, seltene Erden
• Solarthermie benötigt keine Chemikalien wie Dünger (Mais und Raps), Thermoöle, Frostschutzmittel (nur bei Paradigma)
• Solarthermie benötigt unglaublich wenig Betriebsstrom und keine sonstigen Betriebsmittel
• Solarthermie benötigt von allen erneuerbaren Energien die geringste Fläche auf Dach und Feld
• Solarthermie hinterlässt nach 25 bis 30 Jahren Betriebszeit nur wenig und leicht recycelbares Material
• Solarthermie hinterlässt keine zerstörten Landschaften und Existenzen
• Solarthermie hinterlässt den denkbar kleinsten CO₂-Fußabdruck alle Energieerzeuger

Bei den Politiker:innen mangelt es allerdings, wie GEG (Gebäudeenergiegesetz) und BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude) beweisen, deutlich an gesundem Menschenverstand, weshalb diese der Solarthermie den ihr gebührenden Stellenwert auch nicht einräumen:

Solarthermie muss die erste Wahl sein, denn:

• keine Energieform kann mehr CO₂ vermeiden als die direkt genutzte Sonnenwärme.
• Verkehrswende und Wärmewende können niemals alleine mit Strom bewältigt werden, deshalb ist Solarthermie unverzichtbar.
• in Deutschland wird fast doppelt so viel Wärme mit Temperaturen bis etwa 110 °C benötigt wie Elektroenergie.
• das Speichern von (Solar-)Wärme wird seit Jahrzehnten beherrscht und ist viel ökonomischer und nachhaltiger als das Speichern von Strom.
• etwa 10 Prozent des deutschen Wärmebedarfs könnten auf nur etwa 1.000 km² Fläche (etwa 0,25 Prozent von Deutschland) solarthermisch substituiert werden.
• im Gegensatz zu landwirtschaftlicher Nutzung führt eine Freiland-Solaranlage zur Vergrößerung der Biodiversität (ökologische Aufwertung).

Sowohl für Verbraucher:innen als auch Politiker:innen ist darüber hinaus die Einsicht wichtig, dass Solarthermie selbstverständlich nicht gleich Solarthermie ist:

Solarthermie von Paradigma:

• liefert bei geeigneter Dachfläche erhebliche Einsparungen sofort und ohne weitere Maßnahmen
• liefert auf jeden Fall bis zu 35 Prozent, falls gewünscht, auch bis zu 50 Prozent, 65 Prozent oder mehr an Einsparung und damit EE-Anteil beziehungsweise Autarkie
• liefert nach der Investition 20 bis 25 Jahre lang kostenlose und günstig speicherbare Wärme
• ist frei von Risiken für Mensch und Umwelt und unschlagbar flächeneffizient
• ist direkt nutzbar und daher für die Wärmewende unverzichtbar
• ist kompatibel mit nahezu allen Wärmeerzeugern (alt und neu) und kann mit diesen ideal kombiniert werden
• ist bis mindestens 20 m² verfügbarer Dachfläche das Beste, was ein Dach fürs Klima tun kann
• ist bei relativ neuen Öl- oder Gasheizkesseln (bis mindestens 10 Jahre) die 1. Wahl beim Upgrade

Prinzipiell rate ich auch zum Blick über den Gartenzaun – hin zur Nachbarin oder zum Nachbarn: Das kann sehr informativ sein. Die Frage nach der Zufriedenheit mit ihrer oder seiner Solarthermie-Anlage bringt echte Erfahrungswerte aus der Praxis.

Apropos „Praxis“: Mein eigenes AquaSolar System mit 15 m² hat, wie‘s der Zufall will, im März (!) 2024 eine Autarkie von exakt 65 Prozent erreicht. Diese 65 Prozent reichen im Jahresmittel für eine Wärmepumpe als alleinige (!) Maßnahme aus, um die gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen. Robert Habeck hingegen ordnet die Solarthermie in GEG und BEG bei nur 15 Prozent über das ganze Jahr hinweg ein: „Honi soit, qui mal y pense …!“ [[„Beschämt sei, wer schlecht darüber denkt!“ – Anmerkung der Redaktion]]

Danke, lieber Willi, für deine ausführliche Antwort auf die Frage, ob Solarthermie zukunftsfähig ist.

Fotos: Ritter Energie, Paradigma, Porträtbilder: Sebastian Berger – Affalterbacher Str. 32 – 71686 Remseck – Germany – mobile +49 174 2437129 – mail@nullsebastian-berger.de – www.sebastian-berger.de