Solarthermie und Photovoltaik im Vergleich – was ist der Unterschied?

Früher Morgen, mitten in Deutschland. Euer Bad. Ihr dreht den Wasserhahn der Dusche auf und stellt euch in den warmen Regen. Tropfen für Tropfen trifft er eure Haut und weckt eure noch verschlafenen Sinne. Für viele ist das eine Selbstverständlichkeit. Denkt ihr in diesem alltäglichen Wohlfühlmoment an die Wärmequelle dahinter? Ja, nein, vielleicht? Dabei ist sie ein Schlüssel für die Wärme- und damit Energiewende. Während bei Solarenergie fast alle nur an solaren Strom vom Dach – Photovoltaik (PV) – denken, wird die solare Wärme vom Dach – Solarthermie – kaum mitbedacht. Das ändern wir hier. In diesem Artikel “Solarthermie und Photovoltaik im Verlgeich” erklären wir euch, was beide Technologien gemeinsam haben und was sie unterscheidet: Technik, Wirtschaftlichkeit, Vorteile, Nachteile. Lernt zwei unverzichtbare Säulen der Energiwende kennen und nutzen – vereint auf einem Solardach!

Photovoltaik liefert euch Strom. Solarthermie liefert euch Wärme. So einfach ist das. Selbst erzeugten Solarstrom könnt ihr als Antriebsenergie nutzen: für elektrisch betriebene Haustechnik wie Licht-, Lüftungs-, Sicherheits- und Heizungsanlagen (Wärmepumpe), für elektrische Haushaltsgeräte und fürs Elektroauto. Selbst erzeugte Solarwärme könnt ihr zum Erwärmen von Wasser für Küche und Bad sowie zur Heizungsunterstützung verwenden.

Mit unserem Vergleich der beiden Solarenergietechnologien liefern wir euch alle wichtigen Informationen, damit ihr kompetent entscheiden könnt, wie ihr PV und Solarthermie sinnvoll auf eurem Hausdach vereint.

Solarthermie und Photovoltaik im Vergleich: Technologie

MIt Hilfe der Technologie Photovoltaik wandelt eine entsprechende Anlage die Energie der Sonne (Lichtenergie) direkt in elektrischen Strom um.

Das gelingt, weil die PV-Anlage aus Solarmodulen besteht, die – jedes für sich – unzählige Solarzellen vereinen. Jede dieser Solarzellen ist ein Halbleiter. Die PV-Leistung wird in Kilowatt_Peak (kW_P) angegeben — das ist die Nennleistung unter Standardbedingungen. Solarstrom, der nicht direkt verbraucht wird, kann in einer PV-Batterie (auch PV-Speicher oder PV-Akku genannt) gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt abgerufen werden. Oder er wird direkt ins Netz eingespeist.

Mit der Technologie Solarthermie lässt sich die Sonnenenergie in nutzbare Wärme umwandeln. Das gelingt, weil die Solarthermieanlage aus Kollektoren besteht, durch die eine sogenannte Solarflüssigkeit strömt, entweder klares Wasser oder ein Wasser- Frostschutzmittelgemisch. Diese Flüssigkeit erwärmt sich bei Sonneneinstrahlung und überträgt die Wärme in einen Wärmespeicher, von wo sie sich nach Bedarf abrufen lässt.

Es gibt verschiedene Kollektortypen: Flachkollektoren, Vakuumröhrenkollektoren und hybride Modelle (PVT-Kollektoren), die Strom und Wärme gleichzeitig liefern. Für PVT-Kollektoren gilt: Die Flächenausnutzung ist zwar höher, aber meist auch die Kosten. Die Anfälligkeit ist ebenfalls höher, ebenso  die Systemintegration. Mehr zu Kollektortypen lest ihr hier: Heiße Typen im Vergleich: Kollektortypen – Grundlagenwissen für Einsteiger. Noch eins: Die Wärmemenge, die Solarthermiekollektoren gewinnen, wird in Kilowattstunden (kWh) angegeben.

Solarthermie und Photovoltaik im Vergleich: Anlagentechnik

Eine PV-Anlage besteht im Grunde aus diesen Komponenten:

• Module bestehend aus Solarzellen (erzeugen Gleichstrom)
• Wechselrichter (wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um). Wichtig: Der Wechselrichter ist mit das empfindlichste Bauteil der Anlage und wegen seiner kürzeren Lebensdauer ein typischer Austauschkandidat.
• Montagesystem (Dachhaken, Aufständerung)
• Monitoringtechnik (zeigt Ertrag und Fehler)

Optional könnt ihr noch eine PV-Batterie für den höheren und komfortaberen Eigenverbrauch von Solarstrom integrieren.

Eine Solarthermieanlage besteht im Grunde aus diesen Komponenten:

• Kollektoren (erwärmen eine Wärmeträgerflüssigkeit)
• Solarstation (Pumpe, Regelung, Sicherheitsventile)
• Pufferspeicher (Wärmespeicher beziehungsweise Warmwasserspeicher, der ein zeitliches Entkoppeln von Wärmeerzeugung und -nutzung ermöglicht)
• Wärmetauscher (mehr zu seiner Aufgabe steht hier: Wärmetauscher Heizung: Aufgabe, Aufbau, Funktionsweise, Typen, Einsatz)

Anlagentypen & Anlagengrößen

Einfamilienhaus: Für euer Haus braucht ihr eher kleine Anlagen – PV meist 3 bis 10 kW_P, Solarthermie typischerweise 4 bis 12 m² Kollektorfläche, je nachdem, ob ihr die Wärme “nur” zur Trinkwassererwärmung oder auch zur Heizungsunterstützung nutzt.

Mehrfamilienhaus/Gewerbe: Hier kommen größere PV-Modul- und Solarthermiekollektorflächen sowie Strom- und Wärmespeicher zum Einsatz.

Netzstrom, Nah- und Fernwärme/Prozesswärme: Für diese Zwecke werden Solarparks errichtet, also große Freiflächenanlagen (FFA). PV-FFA speisen den Strom in Netze oder Großbatterien ein, Solarthermie-FFA liefern Wärme für Wärmenetze oder industrielle Prozesse.

Solarerträge & Wirkungsgrade

Mit dem Begriff Solarertrag ist das an Solarenergie (Wärme oder Strom) gemeint, was am Ende nutzbar aus der Anlage kommt. Die Erträge hängen ab von der Sonneneinstrahlung ab, also von der Lichtenergiemenge, die auf die Module und Kollektoren auftrifft, von deren Ausrichtung gen Sonne, deren Neigung gen Sonne und der gesamten Systemtechnik.

Die folgenden Faustzahlen liefern euch eine grobe Orientierung zu möglichen Solarerträgen in Deutschland:

• PV: 1 kW_P liefert ungefähr 900 bis 1.100 kWh/Jahr.
• Solarthermie: 1 m² Kollektorfläche liefert ungefähr 350 bis 500 kWh Wärme/Jahr (je nach Kollektortyp und Anlagenstandort).

Der Wirkungsgrad beschreibt, wie viel der auf die Module und Kollektoren auftreffenden Sonnenenergie tatsächlich in nutzbaren Strom und Wärme umgewandelt wird:

• PV-Module wandeln rund 15 bis 22 Prozent der auftreffenden Sonnenenergie in Strom um.
• Solarthermie nutzt einen deutlich höheren Anteil der Sonneneinstrahlung als Wärme auf derselben Fläche — denn weil die Wärme direkt gewonnen wird, sind Kollektoren bei der Wärmeproduktion sehr effizient.

Solarthermie und Photovoltaik im Vergleich: Kosten

Die Kosten für Solarthermieanlagen und PV-Anlagen variieren in Abhängigkeit von vielen Faktoren. Das auseinanderzuklamüsern würde den rahmen dieses Blogbeitrags sprengen. Deshalb schaut gerne in diesen Artikel rein: Solaranlagekosten: Was kostet eine Photovoltaik-Anlage? Was kostet eine Solarthermie-Anlage?

Solarthermie und Photovoltaik im Vergleich: Wirtschaftlichkeit

Die Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen hängt von drei Aspekten ab: den Investitionskosten, den Solarerträgen und den mit dem Einsatz der Anlagen eingesparten Betriebskosten. Hier ist ausschlaggebend, wie viel fossile Energie ihr weniger braucht.

• Für solare Wärme gilt: Solarthermie ersetzt direkt fossile Brennstoffe (Gas, Öl). Sie rechnet sich für immer euch und die Umwelt.
• Für solaren Strom gilt: PV reduziert euren Netzstrombezug und kann bei Eigennutzung besonders lukrativ sein.

Kombi-Effekt: Wenn ihr PV-Strom nutzt, um beispielsweise eine Wärmepumpe zu betreiben, entstehen zusätzliche Synergien. Solarthermie und PV ergänzen sich sowieso gut. Mehr dazu lest ihr hier:

• Solarwärmepumpe: Heizen mit Wärmepumpe plus Solarthermie: 5 Vorteile
• Wärmepumpe plus Solarthermieanlage plus Photovoltaikanlage im Zusammenspiel

Solarthermie und Photovoltaik im Vergleich: Vorraussetzungen für hohe Solarerträge

Vor der Kaufentscheidung müsst ihr prüfen, ob euer Dach das Zeug zum Solardach hat:

• Dachfläche und Statik
• Dachneigung und Ausrichtung (Süd ideal, Ost/West möglich)
• Verschattung (Bäume, Schornsteine, Nachbargebäude)

Geht es konkret ums Solarthermieanlage kaufen, muss auch euer bestehendes Heizsystem auf den Prüfstand:

• Eine Niedertemperaturheizung wie eine Fußbodenheizung arbeitet beispielsweise höchst effizient mit solarer Unterstützung.
• Reicht der gegebenenfalls bestehende Pufferspeicher noch für eine Solarisierung der Heizungsanlage oder braucht ihr Platz genug für einen neuen, größeren.

Solarthermie und Photovoltaik im Vergleich: Vor- und Nachteile

Der relevanteste Vorteil von Solarenergie trifft auf beide Nutzungen zu: Ganz gleich, ob ihr Solarwärme oder Solarstrom gewinnt – die Sonne sendet euch ihre Energie gratis aufs Dach.

Vorteile der Solarthermie

• hoher Wirkungsgrad bei Wärmeerzeugung
• umweltfreundlichste Wärmeerzeugung
• geringer Wartungsaufwand
• direkter Ersatz fossiler Brennstoffe
• gut kombinierbar mit jeder Bestandsheizung und sofortige Verbesserung der Ökobilanz der Heizung

Vorteile der Photovoltaik

• Solarstrom hat mit die geringsten Gestehungskosten
• geringer Wartungsaufwand
• gut skalierbar dank einfachem modularen Ausbau

Vorteile der Kombi: Solarthermie plus PV

• Ihr könnt Wärme und Strom gleichzeitig auf dem Dach gewinnen.
• Solarthermie nimmt eurem primären Wärmeerzeuger Last ab. Bestenfalls bleibt dieser im Sommer komplett ausgeschaltet. PV versorgt elektrische Geräte und gegebenenfalls auch eure Wärmepumpe.

Nachteile: Solaranlagen

Stromertrag und -bedarf sowie Wärmeertrag und -bedarf passen zeitlich nicht immer zusammen. Es braucht also Puffer wie Batteriespeicher und Wärmespeicher. Wobei bei PV-Anlagen ohne Speicher der Stromüberschuss ins Netz eingespeist wird. Dafür ist dann sogar  eine Einspeisevergütung möglich.

Solarthermie und Photovoltaik im Vergleich: Installation & Integration auf dem Solardach

Wichtig für eure Planung ist die Flächenaufteilung. Ihr habt oft nur eine begrenzte Dachfläche. Zwei grundsätzliche Strategien könnt ihr verfolgen:

• Priorität Solarwärme: Deckt euren Warmwasserbedarf möglichst komplett solar und denkt auch an die Heizungsunterstützung. Unsere Paradigma Partnersolateurinnen und Partnersolateure helfen euch beim DImensionieren! Nutzt die verbleibende Dachfläche für PV.
• Priorität Strom: Größere Fläche mit PV besetzen, Solarthermie auf Restfläche oder separate Fläche (Carportdach, Freifläche neben dem Haus) installieren.

Folgende technische Punkte müsst ihr dabei beachten: Statik prüfen. Kabelwege, Leitungsdurchführungen und Brandschutz checken. PV und Solarthermie können prima nebeneinander montiert werden, PVT-Module bieten Kompromiss, sind aber nicht immer die wirtschaftlichste Lösung.

Solarthermie und Photovoltaik im Vergleich: Wartung & Betrieb

PV: Regelmäßige Sichtprüfung, Reinigung bei sehr starker Verschmutzung, Wechselrichter gegebenenfalls nach 10 bis 15 Jahren tauschen.

Solarthermie: Regelmäßiger Betriebscheck. Anders als bei unseren Paradigma Solarthermieanlagen, die mit klarem Wasser als Solarflüssigkeit arbeiten, müsst ihr bei Anlagen, die mit Frostschutz laufen, eben diesen nach Herstellerangaben erneuern. Solarpumpen haben kürzere Laufzeiten und sind gegebenenfalls früher zu ersetzen.

Unser Tipp: Ein Wartungsvertrag mit unseren Paradigma Partnerhandwerkerinnen und Partnerhandwerkern erspart euch teuren Ärger, denn technische Probleme werden rechtzeitig erkannt und behoben.

Solarthermie und Photovoltaik im Vergleich: Lebenszeit & Zuverlässigkeit

PV-Anlage: Hersteller geben oft 20 bis 30 Jahre Leistungsgarantien. Aber: Ein Wechselrichter schafft meist nur 10 bis 15 Jahre.

Solarthermieanlage: Auch hier ist Langlebigkeit angesagt. Aus der eigenen Praxis können wir eine Lebensdauer der Kollektoren von 20 bis 30 Jahren bestätigen. Pufferspeicher & Pumpen: Speicher sind ebenfalls sehr langlebig. Pumpen dagegen sind häufiger mal auszutauschen, da sie mechanische Arbeit leisten und der Verschleiß einfach höher ist.

Solarthermie und Photovoltaik im Vergleich: Förderung & Regelwerke

Der Staat fördert den Ausbau erneurbarer Energien mit Förderprogrammen. Es gibt: Zuschüsse, Kredite, steuerliche Vergünstigungen. Prüft auch immer lokale Förderdatenbanken und kommunale Programme.

Mehr dazu steht hier:

• Erneuerbar heizen: Mit dieser Förderung könnt ihr 2025 rechnen!
• Förderung für Wärmepumpen: Mit diesen Fördergeldern könnt ihr rechnen!
• Solarthermie: Förderung – alles Wichtige auf einen Blick
• Photovoltaik-Förderung: Damit könnt ihr rechnen!

Und beachtet beim Solaranlagenkauf unbedingt auch Normen und Zertifizierungen wie die Solar Keymark für Solarthermiekollektoren – das sind aussagekräftige Qualitätskennzeichen.

Solarthermie und Photovoltaik: Planungshilfen & Checkliste für Hausbesitzer:innen

Fragt immer zuerst die Installateur:innen eures Vertrauens und lasst euch von Ihnen  konkrete Angebote machen. Vorab könnt ihr diese Checkliste nutzen:

• Wie hoch ist euer jährlicher Strombedarf und Warmwasserbedarf?
• Wie viel Dachfläche ist verschattungsfrei nutzbar?
• Wie ist die Dachneigung und Ausrichtung?
• Gibt es Platz für einen Pufferspeicher?
• Welche Heiztechnik ist vorhanden?
• Wollt ihr ein Elektroauto laden?
• Welches Budget steht zur Verfügung?
• Welche Förderungen kommen in Frage?
• Gibt es Denkmal- oder Brandschutzauflagen?
• Wollt ihr eure Solaranlage möglicherweise später erweitern?

Solarthermie und Photovoltaik: 3 Mythen & Fakten

• Mythos: „Solarthermie ist veraltet.“ Fakt: Solarthermie ist eine moderne Technologie zur Wärmegewinnung aus erneuerbaren Energiequellen. Sie ist eine unverzichtbare Säule der Energiewende, da sie fossile Brennstoffe direkt ersetzen kann.
• Mythos: „PV ersetzt Solarthermie komplett.“ Fakt: PV bringt zwar erneuerbaren Strom, aber ohne Wärmespeicher oder Wärmepumpe ist die direkte Wärmeerzeugung mit PV ineffizienter als die direkte mit Solarthermie auf gleicher Fläche.
• Mythos: „Für Solarthermie braucht man riesige Dächer.“ Fakt: Schon kleine Kollektorflächen reichen zur Deckung eures Warmwasserbedarfs.

Unser Fazit

PV und Solarthermie sind keine Gegenspieler. Sie sind Partner. PV gibt euch Strom. Solarthermie liefert euch effizient Wärme. Zusammengenommen reduziert ihr damit euren fossilen Brennstoffverbrauch und euren Netzstrombezug. Für viele Haushalte lohnt sich eine kombinierte Lösung: einige Quadratmeter Solarthermie für Warmwasser und Heizen. Der Rest des Daches für PV. So bekommt ihr warmes Wasser, Heizwärme und Strom für Haushalt und die E-Auto-Tankstelle (Wallbox) – und: Ihr nutzt die Dachfläche bestmöglich.

Wenn ihr eure Energiewende (Strom- und Wärmewende) angehen wollt: Holt euch ein Angebot von unseren zertifizierten Paradigma Partner-Installateur:innen. Lasst eine Verbrauchsanalyse machen. Prüft Förderungen. Mit guter Planung könnt ihr euer Solardach so konfigurieren, dass es euch über Jahre zuverlässig Wärme und Strom liefert.

Fotos: Paradigma