Erklärung zu Solarwarmwasserbereitern (2023)

Nach Angaben des US-Energieministeriums (DOE) kann ein Solarwarmwasserbereiter Ihre Kosten für die Warmwasserbereitung um etwa 50 bis 80 % senken. Außerdem kann eine hochwertige Solarheizung etwa 20 Jahre halten, während herkömmliche Gas- und Elektroheizungen normalerweise nach 10 bis 15 Jahren ausgetauscht werden müssen. Mit anderen Worten: Durch die Investition in einen Solarwarmwasserbereiter können Sie sowohl bei den Energiekosten als auch bei der Anschaffung neuer Geräte Geld sparen.

In diesem Artikel erklären wir vom Guides Home Team, wie Solarwarmwasserbereiter funktionieren, wie viel ein System kostet und ob sich der Austausch Ihres herkömmlichen Warmwasserbereiters lohnt.

Einfach ausgedrückt nutzen Solarwarmwasserbereiter große Kollektorpaneele, die direktem Sonnenlicht ausgesetzt sind, um Ihr Wasser zu erwärmen. Diese Kollektoren werden in der Regel auf Dächern installiert und nutzen dunkle Farben, um möglichst viel Sonnenstrahlung zu absorbieren. Wenn Wasser durch Ihr System fließt, absorbiert es die von den Kollektorplatten erzeugte Wärmeenergie und seine Temperatur steigt.

Solare Warmwasserbereitungssysteme erfordern keinen Energieverbrauch. Da Kollektorpaneele jedoch häufig an erhöhten Stellen wie einem Dach installiert werden, benötigen Hausbesitzer möglicherweise Umwälzpumpen, um den Wasserfluss aufrechtzuerhalten. Diese Pumpen verbrauchen zwar wenig Strom, aber die Betriebskosten sind im Vergleich zu den potenziellen Heizeinsparungen, die Sie erzielen können, minimal.

Obwohl sie dieselbe Energiequelle nutzen, sollten Solarwarmwasserbereiter und Photovoltaik (PV)-Module nicht verwechselt werden. Ein Solarwarmwasserbereitersystem sammelt Sonnenlicht direkt, um Wasser zu erhitzen, während Solarmodule für Privathaushalte Sonnenlicht in Strom umwandeln. Wenn Ihr Grundstück ordentlich Sonnenschein bekommt, können Sie mit beiden Arten von Systemen im Laufe der Zeit Tausende von Dollar an Rechnungen sparen.

Sie können Solarwarmwasserbereiter in zwei Systeme einteilen: aktive und passive. Aktive Systeme verwenden Umwälzpumpen und Steuerungen, um die Wärme von den Kollektorfeldern in einen Speichertank zu übertragen, während passive Systeme ohne diese Komponenten auskommen. Im Allgemeinen können Sie eine passive Solarheizung verwenden, wenn Ihre Wasserversorgung über ausreichend Druck verfügt, um Wasser selbstständig zu transportieren. Andernfalls benötigen Sie einen aktiven Solarwarmwasserbereiter.

Ein Solarwarmwasserbereiter umfasst einen oder mehrere Speichertanks, die mit einer ausreichenden Isolierung ausgestattet sind, um Wärmeverluste zu verhindern. Das System kann auch einen herkömmlichen Warmwasserbereiter als Backup enthalten, wenn die Solarheizung nicht ausreicht, um Ihren Warmwasserbedarf zu decken.

Nach Angaben des US-amerikanischen Energieministeriums können Sie aktive Solarwarmwasserbereiter in die folgenden zwei Untertypen einteilen:

Direktzirkulationsheizungen haben ein viel einfacheres Design, sind jedoch anfällig für Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. In kalten Klimazonen werden indirekte Systeme empfohlen, da sie eine Frostschutzlösung als Wärmeübertragungsflüssigkeit verwenden können.

Sie können passive Solarwarmwasserbereiter anhand ihrer Konstruktion klassifizieren:

Sie können Solarwarmwasserbereiter auch nach dem Solarkollektor klassifizieren. Es gibt drei Haupttypen von Sammlern:

Nach Angaben des US-amerikanischen Energieministeriums kostet ein Solarwarmwasserbereiter durchschnittlich etwa 100 US-Dollar pro Quadratfuß Kollektorfläche. Wenn Ihr System beispielsweise einen Solarkollektor mit den Maßen 4 Fuß mal 10 Fuß (oder 40 Quadratfuß) verwendet, liegt der Durchschnittspreis bei etwa 4.000 US-Dollar. Abhängig von der Komplexität Ihres Systems kann der Preis zwischen etwa 50 US-Dollar pro Quadratfuß und über 400 US-Dollar liegen.

Das US-amerikanische Energieministerium hat ermittelt, dass die Warmwasserbereitung 14 bis 18 % der Stromrechnungen ausmacht, was 400 bis 600 US-Dollar pro Jahr entspricht. Für einen Hausbesitzer, der jedes Jahr 600 US-Dollar für Stromrechnungen ausgibt, würde ein Solarwarmwasserbereiter, der 50 % des Warmwasserbedarfs deckt, 300 US-Dollar einsparen. Wenn Sie dieses System also für 4.000 US-Dollar gekauft hätten, würde Ihre Amortisationszeit 13,3 Jahre betragen.

Das obige Beispiel ist stark vereinfacht: Die tatsächlichen Kosten eines Solarwarmwasserbereiters können je nach Systemtyp und Warmwasserbedarf Ihres Hauses variieren. Laut EcoWatch können die Preise für Solarkollektoren zwischen etwa 1.500 US-Dollar für kleine Basissysteme und über 13.000 US-Dollar für High-End-Geräte liegen.

Dank des Inflation Reduction Act von 2022 haben Solarenergiesysteme Anspruch auf eine Bundessteuergutschrift in Höhe von 30 % der Gesamtkosten Ihres Solarwarmwasserbereiters. Betrachtet man das obige Beispiel für einen Solarwarmwasserbereiter im Wert von 4.000 US-Dollar, würde die Steuergutschrift 1.200 US-Dollar betragen, was die Nettosystemkosten auf 2.800 US-Dollar reduziert. Dank dieses Anreizes sinkt die erwartete Amortisationszeit in diesem Beispiel von 13,3 Jahren auf 9,3 Jahre.

Abhängig von Ihrem Standort können zusätzliche Solaranreize von der Landesregierung oder einem örtlichen Versorgungsunternehmen angeboten werden. Sie können in der Database of State Incentives for Renewables and Efficiency (DSIRE) nach Rabatten und anderen Anreizen nach Bundesstaaten suchen.

Der Hauptvorteil eines Solarwarmwassersystems besteht darin, dass Sie eine kostenlose Energiequelle nutzen, die Ihr Zuhause das ganze Jahr über erreicht. Solarkollektoren können nachts kein Wasser erwärmen, aber Sie können dieses Problem lösen, indem Sie einen isolierten Tank verwenden, um tagsüber heißes Wasser zu speichern.

Herkömmliche Warmwasserbereiter werden mit Gas oder Strom betrieben und haben den Vorteil, dass sie jederzeit Wasser erhitzen können. Da diese Heizgeräte jedoch auf Versorgungsdienste angewiesen sind, können hohe Betriebskosten anfallen. Das US-amerikanische Energieministerium hat ermittelt, dass ein typisches amerikanisches Haus 400 bis 600 US-Dollar pro Jahr für die Warmwasserbereitung ausgibt.

Auch die Verwendung herkömmlicher Warmwasserbereitung hat Auswirkungen auf die Umwelt. Gasbetriebene Warmwasserbereiter setzen Kohlenstoffemissionen direkt frei, und elektrische Warmwasserbereiter führen zu indirekten Emissionen, es sei denn, das örtliche Stromnetz nutzt erneuerbare Energien.

Solarwarmwasserbereiter haben wie jedes Gerät Vor- und Nachteile. Mit diesen Systemen können Sie im Laufe der Zeit Hunderte von Dollar sparen, aber Sie sollten ihre Grenzen kennen.

Solarwarmwasserbereiter können für Hausbesitzer, die große Mengen Warmwasser verbrauchen, kostengünstig sein, insbesondere wenn die Strom- und Gaspreise vor Ort hoch sind.

Solarmodule bieten in den meisten Fällen einen höheren Return on Investment (ROI) und eine kürzere Amortisationszeit als Solarwarmwasserbereiter. Sonnenkollektoren erzeugen Strom, mit dem Sie jedes Gerät betreiben können, während Sonnenkollektoren nur Wasser erhitzen können. Sie können Sonnenkollektoren mit einem effizienten Warmwasserbereiter mit Wärmepumpe kombinieren, um die gleiche Funktion wie ein Sonnenkollektor zu erfüllen – das heißt, Ihre Sonnenkollektoren können Wasser erhitzen und gleichzeitig Strom liefern.

Auch Solarstromanlagen und Wärmepumpen qualifizieren sich für die bundesstaatliche Solarsteuergutschrift, sodass Sie sich diesen Vorteil nicht entgehen lassen müssen. Weitere Informationen zur Installation von Solarmodulen zu Hause finden Sie in unserem Leitfaden zu den besten Solaranbietern.

Eine große Auswahl an Solarwarmwasserbereitern finden Sie in Baumärkten und Kaufhäusern. Allerdings bieten nicht alle Produkte die gleiche Energieeffizienz und Langlebigkeit.

Idealerweise sollten Sie nach einem Solarwarmwasserbereiter suchen, der von ENERGY STAR und der Solar Rating & Certification Corporation (SRCC) zertifiziert ist. ENERGY STAR-Modelle werden erfolgreich nach Bundesstandards getestet und der Hersteller muss bestimmte, im Programm festgelegte Garantiebedingungen anbieten. Das SRCC stellt sicher, dass Solarheizsysteme den US-Vorschriften entsprechen und für Anreizprogramme in Frage kommen.

Mit dem ENERGY STAR Produktfinder können Sie prüfen, welche Marken und Modelle zertifiziert sind. Die Liste umfasst unter anderem Solarwarmwasserbereiter folgender Marken:

Wenn Sie auf Ihrem Grundstück einen idealen Installationsort haben, viel Warmwasser verbrauchen oder in einer Gegend mit hohen Strom- und Gaspreisen wohnen, kann sich ein Solarwarmwasserbereiter lohnen. Mit einem Solarwarmwasserbereiter können Sie Ihre Kosten für die Warmwasserbereitung um 50 bis 80 % senken. Die Installation eines Solar-Warmwasserkollektors kann eine attraktive Investition für Hausbesitzer sein, die über eine geeignete Fläche verfügen, die nicht durch Schatten verdeckt wird.

Sie sollten jedoch auch die Alternative der Installation von Sonnenkollektoren und eines Warmwasserbereiters mit Wärmepumpe in Betracht ziehen. Mit dieser Kombination können oft höhere Energieeinsparungen erzielt werden als mit einem Solarwarmwasserbereiter, da gleichzeitig Strom erzeugt und eine Solarbatterie zur Speicherung überschüssiger Energie genutzt werden kann. Im Gegensatz dazu sorgt ein Solarkollektor nur für die Warmwasserbereitung.

Der Hauptnachteil eines Solarwarmwasserbereiters sind die hohen Anschaffungskosten im Verhältnis zu den langfristigen Einsparungen. Einige Systeme können eine Amortisationszeit von über 10 Jahren haben.

Darüber hinaus können Solarkollektoren kein Wasser erwärmen, wenn kein Sonnenlicht vorhanden ist. Sie können dies jedoch beheben, indem Sie heißes Wasser in einem isolierten Tank speichern. Sie können auch einen kleinen Gas- oder Elektro-Warmwasserbereiter als Backup für Tage mit geringer Solarwärme verwenden.

Im Winter müssen Sie aufgrund häufiger bewölkter Tage und geringerer Sonneneinstrahlung mit einer geringeren Heizleistung rechnen, Ihr Solarkollektor bleibt jedoch in Betrieb.

Solar-PV-Module und Solar-Warmwasserbereiter sind unterschiedliche Arten von Geräten. Sonnenkollektoren erzeugen Strom, während Sonnenkollektoren Wasser direkt erhitzen.

Das US-amerikanische Energieministerium empfiehlt 1,5 Gallonen Wasserspeicher pro Quadratfuß Solarkollektorfläche. Basierend auf dieser Zahl benötigt ein Solarkollektor mit den Maßen 4 Fuß mal 10 Fuß einen 60-Gallonen-Speichertank (40 Quadratfuß x 1,5 Gallonen pro Quadratfuß).

Leonardo David ist Elektromechanik-Ingenieur, MBA, Energieberater und technischer Redakteur. Seine Beratungserfahrung im Bereich Energieeffizienz und Solarenergie umfasst Branchen wie Banken, Textilherstellung, Kunststoffverarbeitung, Pharmazie, Bildung, Lebensmittelverarbeitung, Immobilien und Einzelhandel. Seit 2015 schreibt er außerdem Artikel zu Energie- und Ingenieurthemen.

Tori Addison ist ein Redakteur, der seit über fünf Jahren in der digitalen Marketingbranche tätig ist. Ihre Erfahrung umfasst Kommunikations- und Marketingarbeit im gemeinnützigen, staatlichen und akademischen Bereich. Von Beruf Journalistin, begann sie ihre Karriere als Berichterstattung über Politik und Nachrichten im New Yorker Hudson Valley. Ihre Arbeit umfasste die Berichterstattung über lokale und staatliche Haushalte, Bundesfinanzvorschriften und Gesundheitsgesetze.