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Heizkosten sparen mit einer thermischen Solaranlage für Warmwasser

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klima:aktiv Heizungsmatrix
klima aktiv Heizungsmatrix zu finden auf http//www.klimaaktiv.at/haushalte/wohnen/heizung.html

Der Klima- und Energiefonds empfiehlt generell den Einbau einer thermischen Solaranlage für die Warmwasserbereitung - egal, bei welcher Heizung. Aber wie sieht die Kosten-Nutzen-Rechnung aus. 

Warmwasserbedarf pro Person: 

Um dies zu berechnen, stellt sich die Frage, wieviel Energie für Warmwasser benötigt wird. Als Richtwert wird mit 2 kWh/Tag pro Person gerechnet. 

Warmwassererzeugung mit Zentralheizung:

Bei Zentralheizungen ist ein 300 Liter Warmwasserboiler üblich, welcher mit dem Heizkessel aufgeheizt wird. Der Heizkessel hat üblicherweise eine Heizlast von mehreren kW - also viel zu viel, um 300 l Wasser aufzuheizen. Wird der Heizkessel im Sommer nur zur Warmwassererzeugung genutzt, so sinkt der Wirkungsgrad bei nichtmodulierenden Heizungen (Ölheizung) auf ca. 50% und bei modulierenden Heizungen (Gas, Pellets) auf ca. 70%. Im Sommer muss man für die Bereitstellung statt mit 2 kWh/Tag eher mit 4 kWh/Tag rechnen. Verfügt das Warmwassersystem über Zirkulation, so kommt noch eine weitere kWh/Tag dazu. Bei mehrgeschossigen Gebäuden kann die Zirkulation auch mehrere kWh/Tag ausmachen. 

Warmwasserbedarf pro Person 2 kWh/Tag
Wirkungsgradverlust im Sommer 2 kWh/Tag
Zirkulation 1 kWh/Tag
Σ Energieverbrauch/Person pro Tag im Sommer ~ 4 - 5 kWh/Tag

 

Warmwassererzeugung mit Wärmepumpe:

Bei der Wärmepumpe beträgt der COP höchstens 3, wenn das Wasser auf mindestens 60° erhitzt werden soll. 

Warmwassererzeugung mit Strom oder Fernwärme:

Wird der Warmwasserboiler mit Strom oder Fernwärme erhitzt, dann ist der Wirkungsgrad bei der Erhitzung recht gut. Aber das Wasser kühlt im Boiler langsam ab und es entstehen Verluste. Je größer die Temperatur im Boiler, desto größer die Verluste.

Beispiel 1: 2-Personen-Haushalt

2-Personen-Haushalt
Solarpaket - 70% des Warmwasserbedarfs

4,5 kWh * 2 Personen * 365 Tage * 70% = 2300 kWh/Jahr (gerundet)

Laut meiner Berechnung ergibt sich folgende Einsparung: 

Tabelle: kumulierte Ersparnis in Euro

@80 J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 J9 J10 J11 J12 J13 J14 J15 J16 J17 J18 J19 J20 J
Hackgut 65 130 197 265 334 405 476 548 622 697 773 851 929 1.010 1.091 1.174 1.258 1.343 1.430 1.518 1.608
Pellets 143 293 451 616 790 973 1.165 1.366 1.578 1.800 2.034 2.279 2.536 2.807 3.091 3.389 3.703 4.032 4.378 4.741 5.122
Scheitholz 92 186 281 377 475 575 677 780 885 991 1.100 1.210 1.322 1.436 1.551 1.669 1.789 1.910 2.034 2.159 2.287
Erdgas 151 307 470 640 816 1.000 1.191 1.389 1.596 1.810 2.034 2.266 2.508 2.759 3.021 3.293 3.576 3.871 4.177 4.495 4.827
Heizöl 199 416 652 909 1.188 1.492 1.823 2.182 2.573 2.998 3.460 3.963 4.510 5.105 5.752 6.456 7.222 8.055 8.961 9.946 11.018
Luft W. 110 226 348 477 612 754 904 1.062 1.228 1.403 1.587 1.781 1.985 2.199 2.425 2.663 2.914 3.177 3.455 3.747 4.055
Erd W. 110 226 348 477 612 754 904 1.062 1.228 1.403 1.587 1.781 1.985 2.199 2.425 2.663 2.914 3.177 3.455 3.747 4.055
Elektro 367 754 1.160 1.589 2.039 2.514 3.014 3.540 4.093 4.676 5.290 5.935 6.615 7.331 8.085 8.878 9.713 10.592 11.517 12.491 13.516
Fernwärme 128 262 402 550 704 866 1.036 1.214 1.401 1.597 1.802 2.017 2.243 2.480 2.728 2.989 3.262 3.548 3.848 4.163 4.493

Interpretation der Daten:

Hackgut:

Wird kaum in 2-Personen-Haushalten eingesetzt, da es Kessel erst ab ~ 20kW Heizlast gibt. Falls doch, dann sollte eine Solaranlage verwendet werden, da dadurch die Lebensdauer des teuren Heizkessels deutlich erhöht wird.

Pellets:

Bei einer Pellets-Heizung ist meistens ein Puffer vorhanden. Die Solaranlage kostet dadurch weniger. Der Pellets-Kessel wird entlastet und hat eine längere Lebensdauer. Daher ja zur Solaranlage.

Scheitholz:

Wenn ein Puffer vorhanden ist, dann ist auch hier die Solaranlage günstiger. Wichtigster Vorteil: Komfort und Erhöhung der Kessellebensdauer. Ja zur Solaranlage.

Erdgas:

Mit Erdgas kann kostengünstig und komfortabel diese geringe Warmwassermenge erzeugt werden. Gemäß Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz muss ein Teil der Energie zum Heizen aus erneuerbarer Energie stammen. Dafür eignet sich die Solaranlage.

Heizöl:

Die Preise und die Preissteigerung sind höher als bei Erdgas. Ja zur Solaranlage. Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz wie bei Erdgas. 

Luft- und Erdwärmepumpe:

Obwohl der COP gerade bei Warmwassererzeugung sehr schlecht ist (~ 2,5 bis 3), dauert es sehr lange, bis sich die thermische Solaranlage auszahlt. Eine PV-Anlage kann in diesem Fall auch sehr gut genutzt werden. 

Elektro:

Viele Besitzer von Zentralheizungen benutzen diese nur zur Heiz-Saison. Im Sommer wird das Warmwasser elektrisch erzeugt. Eine Solaranlage wäre deutlich günstiger. In diesem Fall ja zur Solaranlage. 

Fernwärme:

Wird die Fernwärme mit erneuerbarer Energie erzeugt, dann ist die Entscheidung für Solar nicht unbedingt notwendig. 

Beispiel 2: 5-Personen-Haushalt

5-Personen-Haushalt
Solarpaket - 70% des Warmwasserbedarfs
Kosten für die Solaranlage: 5.000 bis 7.000 Euro

4,5 kWh * 5 Personen * 365 Tage * 70% = 5.750 kWh/Jahr (gerundet)

Laut meiner Berechung ergibt sich folgende Einsparung: 

Tabelle: kumulierte Ersparnis in Euro

@80 J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 J9 J10 J11 J12 J13 J14 J15 J16 J17 J18 J19 J20 J
Hackgut 162 326 493 663 836 1.011 1.190 1.371 1.555 1.743 1.933 2.127 2.324 2.524 2.727 2.934 3.144 3.357 3.575 3.795 4.020
Pellets 357 733 1.127 1.541 1.975 2.432 2.912 3.416 3.945 4.500 5.084 5.697 6.341 7.017 7.727 8.473 9.257 10.080 10.944 11.852 12.805
Scheitholz 230 464 701 943 1.189 1.438 1.692 1.950 2.212 2.479 2.749 3.025 3.305 3.589 3.878 4.172 4.471 4.775 5.084 5.398 5.717
Erdgas 377 768 1.176 1.600 2.041 2.499 2.977 3.473 3.989 4.526 5.085 5.666 6.270 6.899 7.553 8.233 8.941 9.677 10.442 11.239 12.067
Heizöl 499 1.041 1.631 2.273 2.971 3.730 4.556 5.455 6.432 7.494 8.650 9.908 11.275 12.763 14.381 16.141 18.055 20.137 22.402 24.865 27.545
Luft W. 275 565 870 1.191 1.530 1.886 2.260 2.655 3.070 3.507 3.967 4.452 4.962 5.498 6.063 6.658 7.284 7.944 8.638 9.368 10.137
Erd W. 275 565 870 1.191 1.530 1.886 2.260 2.655 3.070 3.507 3.967 4.452 4.962 5.498 6.063 6.658 7.284 7.944 8.638 9.368 10.137
Elektro 918 1.884 2.901 3.972 5.099 6.285 7.534 8.849 10.233 11.690 13.224 14.838 16.538 18.328 20.211 22.194 24.281 26.479 28.792 31.227 33.791
Fernwärme 319 654 1.006 1.374 1.760 2.165 2.590 3.035 3.502 3.992 4.505 5.044 5.608 6.200 6.821 7.472 8.154 8.870 9.621 10.408 11.233

Interpretation der Daten:

Hackgut:

Eine Solaranlage erhöht die Lebensdauer des teuren Heizkessels deutlich. Langfristig wirtschaftlich. 

Pellets:

Bei einer Pellets-Heizung ist meistens ein Puffer vorhanden. Die Solaranlage kostet dadurch weniger. Der Pellets-Kessel wird entlastet und hat eine längere Lebensdauer. Daher ja zur Solaranlage.

Scheitholz:

Wenn ein Puffer vorhanden ist, dann ist auch hier die Solaranlage günstiger. Wichtigster Vorteil: Komfort und Erhöhung der Kessellebensdauer. Ja zur Solaranlage.

Erdgas:

Mittel- bis langfristig wirtschaftlich. Laut Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz muss ein Teil der Energie zum Heizen aus erneuerbarer Energie stammen. Dafür eignet sich die Solaranlage.

Heizöl:

Die Preise und die Preissteigerung sind höher als bei Erdgas. Ja zur Solaranlage. Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz wie bei Erdgas. 

Luft- und Erdwärmepumpe:

Obwohl der COP gerade bei Warmwassererzeugung sehr schlecht ist (~ 2,5 bis 3), ist die Solaranlage mittel- bis langfristig wirtschaftlich. Eine PV-Anlage kann in diesem Fall auch sehr gut genutzt werden. 

Elektro:

Mit einer Solaranlage kann langfristig sehr viel Geld gespart werden. In diesem Fall ja zur Solaranlage. 

Fernwärme:

Solar zahlt sich langfristig auch bei Fernwärme aus.

Fazit

In sehr vielen Fällen kann man mit der thermischen Solaranlage Heizkosten sparen und man hat mit der Solaranlage sowohl aus wirtschaftlicher als auch aus ökologischer Sicht eine sinnvolle Investition. 

Dennoch kann man dies nicht pauschal behaupten. Es gibt auch andere Arten der komfortablen und ökologischen Warmwasser-Erzeugung. In manchen Fällen sind diese sogar wirtschaftlicher.  

Link: www.klimaaktiv.at/haushalte/wohnen/heizung.html

Hinweis: 

Im Web findet man auch weitere gut gemachte Online-Tools, um die Wirtschaftlichkeit einer neuen Heizung zu berechnen. Der Hersteller Paradigma setzt bei seinem Heizkostenrechner den Schwerpunkt auf die zusätzliche Integration einer thermischen Solaranlage. Anhand der Verbräuche an Öl oder Gas und eigens gesetzter Parameter für die zu erwartende Energiepreis-Entwicklung liefert der Kalkulator Aussagen über die Wirtschaftlichkeit eines Kesseltauschs. Und vor allem, ob eine zusätzliche Solarthermieanlage zur Warmwasserbereitung und solaren Heizungsunterstützung eine lohnende Investition darstellt. 

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Kommentar von Uwe Bremer |

Hallo Herr Reitmair

Ich glaube es hat sich bei Ihnen in der Tabelle: kumulierte Ersparnis in Euro für den 2 Personenhaushalt und 5 Personenhaushalt der Faktor 2 als Fehlerteufel eingeschlichen und zwar bei allen Daten!

Beispiel:

2300KW/h x Gaspreis 0,0655 Eur/Kwh= 150,65Euro (nicht 301Euro) im Jahr 0
Das gilt für beide Ersparnistabellen

Auch für Hackgut derselbe Fehler

Öl gilt das gleiche 2300/ 10KWH(1Liter Öl) x 0,85 euro pro Liter = 195,5 euro(nicht 399Euro)

MFG

Uwe Bremer

Antwort von Igor Reitmair

Hallo Herr Bremer, 

danke für's Nachrechnen! Stimmt - mir ist ein Fehler passiert.
Ich habe die Tabelle oben ausgebessert. 
Bei Hackgut, Pellets, Scheitholz, Erdgas und Heizöl habe ich 50% Verlust gerechnet. 
Bei Luft- und Erdwärmepumpe mit JAZ 3. 
Bei Elektro und Fernwärme habe ich nur 10% Verlust angenommen. 

Kommentar von Stefan |

Das Lebensdauer-Argument gilt natürlich auch für Wärmepumpen. Zusätzlich kann sich bei EWP das Medium besser regenerieren, wenn im Sommer keine Wärme entnommen wird. Ein größerer Pufferspeicher ist idR auch bereits vorhanden (Heizzeitunterbrechung), so dass die Zusatzinvestitionen nicht sehr hoch sind. Die Solaranlage in Verbindung mit der WP ist also nicht so unattraktiv wie gern behauptet.

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