Photovoltaik oder Solarthermie: Welche Solaranlage passt auf Ihr Hausdach?

Für die allermeisten privaten Hausbesitzer ist die Belegung des Hausdachs mit einer Photovoltaikanlage heute deutlich rentabler und zukunftssicherer als eine thermische Solaranlage. Der Grund liegt in der universellen Verwendbarkeit von Strom: Solarstrom treibt Haushaltsgeräte, lädt das Elektrofahrzeug, versorgt eine Wärmepumpe mit hocheffizientem Antriebsstrom oder wird gegen Vergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ins Stromnetz eingespeist. Solarthermie liefert dagegen ausschließlich Warmwasser, das im sonnenreichen Hochsommer oft ungenutzt bleibt.

Wer heute vor der Entscheidung steht, sollte die verfügbare Dachfläche priorisiert für Photovoltaik reservieren. Eine klassische Zehn-Kilowattpeak-PV-Anlage mit rund 24 Modulen benötigt etwa 45 bis 50 Quadratmeter Dachfläche und kostet komplett montiert zwischen 11.000 und 15.000 Euro, befreit von der Umsatzsteuer (§ 12 Absatz 3 UStG). Eine Solarthermie-Anlage zur reinen Warmwasserbereitung (vier bis sechs Quadratmeter Kollektoren) kostet 5.000 bis 8.500 Euro brutto, verdrängt aber wertvolle Dachfläche und erfordert aufwendige hydraulische Leitungswege bis in den Heizraum.

Technischer Systemvergleich: Strom versus Wärme auf dem Dach

Auf den ersten Blick punktet die Solarthermie beim reinen Flächenwirkungsgrad: Flachkollektoren wandeln etwa 50 bis 65 Prozent der eingestrahlten Sonnenenergie in thermische Energie um. Moderne Photovoltaikmodule auf monokristalliner Halbleiterbasis erreichen heute einen Modulwirkungsgrad von 21 bis 23 Prozent.

Doch dieser rechnerische Vorsprung relativiert sich bei der energetischen Gesamtnutzung im Jahresverlauf drastisch:

Kriterium	Photovoltaik (PV)	Solarthermie
Energieform	Elektrischer Strom (universell nutzbar)	Niedertemperaturwärme (nur Warmwasser/Heizung)
Jahresertrag pro Quadratmeter	180 bis 220 kWh Strom / $m^2$	350 bis 550 kWh Wärme / $m^2$
Verwertbarkeit von Überschüssen	Einspeisung ins Netz mit 20 Jahren garantierter Vergütung (§ 21 EEG) oder Speicherung in Batterie	Keine Abgabe möglich; Anlage geht bei vollem Speicher in den Stillstand (Stagnation)
Kombination mit Wärmepumpe	Optimal: 1 kWh Strom ergibt 3,5 bis 4,5 kWh Heizwärme (Hebeleffekt durch COP)	Konkurrenzsystem: Heizt den gleichen Puffer, erfordert komplexe Hydraulik
Installationsaufwand	Dünne Gleichstromkabel (4–6 $mm^2$) im Leer- oder Lüftungsrohr, Wechselrichter	Zwei isolierte Kupfer- oder Edelstahlrohre durch alle Geschosse, Solarpumpengruppe
Wartungsbedarf	Nahezu wartungsfrei, periodische Sicht- und Ertragskontrolle	Regelmäßige Prüfung von Frostschutz, pH-Wert und Anlagendruck alle 2 bis 3 Jahre
Steuerliche Einstufung	0 Prozent Mehrwertsteuer (§ 12 Abs. 3 UStG), steuerfreie Einnahmen nach § 3 Nr. 72 EStG	Volle 19 Prozent Mehrwertsteuer auf Material und Handwerkerlohn

Weitere Details zu den Anschaffungskosten einer Solaranlage finden Sie im Überblick Photovoltaik-Anlage kaufen: Kosten für 10 kWp.

Das Problem der sommerlichen Stagnation bei Solarthermie

Die größte Schwachstelle solarthermischer Anlagen ist das zeitliche Auseinanderdriften von Angebot und Nachfrage. In den Monaten Juni, Juli und August, wenn die Sonneneinstrahlung ihren Jahreshöchstwert erreicht, benötigt ein Haushalt ausschließlich warmes Dusch- und Brauchwasser. Der Heizwärmebedarf für Wohnräume liegt bei null.

Ist der Warmwasserspeicher nach wenigen Vormittagsstunden auf 65 bis 75 °C aufgeheizt, schaltet die Solarpumpe ab. In den Kollektoren auf dem Dach steigt die Temperatur daraufhin rasant auf 150 bis 200 °C an. Die im Kreis zirkulierende Wärmeträgerflüssigkeit (ein Gemisch aus Wasser und Polypropylenglykol) verdampft schlagartig.

Dieser physikalische Vorgang nennt sich Stagnation in der Solarthermieanlage. Häufige und langanhaltende Stagnationsphasen führen zu einer thermischen Zersetzung (Cracking) des Glykols: Die Flüssigkeit versauert, flockt aus und verliert ihren Korrosions- und Frostschutz. Hauseigentümer müssen das Solarfluid deshalb regelmäßig überprüfen und im Schnitt alle vier bis sechs Jahre aufwendig spülen und austauschen lassen, was jedes Mal mit 300 bis 600 Euro zu Buche schlägt.

Eine Photovoltaikanlage kennt dieses Stillstandsproblem nicht: Erzeugt die PV-Anlage an sonnigen Tagen mehr Strom, als Kühlschrank, Waschmaschine und Wärmepumpe verbrauchen, fließt der Überschuss entweder in einen AC- oder DC-gekoppelten Stromspeicher oder wird vollautomatisch ins öffentliche Stromnetz eingespeist.

Warum die Kombination aus Photovoltaik und Wärmepumpe gewinnt

Viele Eigentümer älterer Häuser überlegen, eine bestehende Öl- oder Gasheizung mit Solarthermie aufzurüsten, um Brennstoff zu sparen. Steht mittelfristig jedoch der Umstieg auf eine Wärmepumpe an, verliert die Solarthermie fast jedes wirtschaftliche Argument.

Eine moderne Wärmepumpe nutzt Umweltwärme aus Luft oder Erdreich und benötigt lediglich Antriebsstrom für den Kompressor. Aus einer Kilowattstunde Photovoltaikstrom macht eine effiziente Wärmepumpe über das Jahr gemittelt 3,5 bis 4,2 Kilowattstunden Nutzwärme (Jahresarbeitszahl).

Vergleichsrechnung auf 10 Quadratmetern Dachfläche:

1. 10 $m^2$ Solarthermie: Erzeugen pro Jahr rund 4.500 kWh thermische Energie. Davon können in einem Einfamilienhaus realistisch nur etwa 2.200 bis 2.800 kWh tatsächlich genutzt werden, weil die Sommerüberschüsse verpuffen.
2. 10 $m^2$ Photovoltaik: Erzeugen pro Jahr rund 2.000 kWh elektrischen Strom. Nutzt man davon nur 800 kWh für eine Wärmepumpe mit einer JAZ von 3,8, liefert allein dieser Teil bereits über 3.000 kWh Nutzwärme. Die verbleibenden 1.200 kWh Strom decken den Haushaltsbedarf oder werden vergütet.

Der elektrische Weg ist somit thermisch gleichwertig oder überlegen, bietet aber zusätzlich die Freiheit, den Strom an trüben Tagen oder im Sommer für ganz andere Zwecke (beispielsweise Klimatisierung, Licht oder Home-Office) zu verwenden.

Wann lohnt sich Solarthermie heute überhaupt noch?

Trotz der deutlichen Vorteile von Photovoltaik gibt es konkrete Konstellationen, in denen Solarthermie eine wirtschaftlich und technisch sinnvolle Ergänzung darstellt:

1. Sehr hoher ganzjähriger Warmwasserbedarf: In Mehrfamilienhäusern mit vielen Mietparteien, Sportstätten oder Wohneinheiten mit ganzjährig beheiztem Außenschwimmbad fällt auch im Sommer ein gewaltiger Warmwasserverbrauch an. Hier kann die Solarthermie ihren hohen Flächenertrag voll ausspielen, ohne in schädliche Stagnationsphasen zu geraten.
2. Intakte Holzpellet- oder Scheitholzheizung: Ein Pelletkessel hat einen schlechten Teillastwirkungsgrad und sollte im Sommer für kurze Duschvorgänge idealerweise gar nicht anspringen. Hier entlastet eine kleine Solarthermieanlage (4 bis 6 $m^2$) den Kessel von Mai bis September komplett.
3. Sehr geringe Restdachfläche bei bestehender Heizung: Reichen die Platzverhältnisse auf dem Süddach nur für zwei Kollektoren (rund 4 $m^2$), lässt sich damit die Trinkwassererwärmung zu 60 Prozent decken, während eine Mini-PV-Anlage auf dieser Kleinfläche kaum nennenswerte Stromerträge für den Haushalt brächte.

Kosten und Förderprogramme im direkten Vergleich

Wer eine Solaranlage anschafft, profitiert von unterschiedlichen Förder- und Steuerstrukturen:

Förderbaustein	Photovoltaik (bis 30 kWp)	Solarthermie (KfW-Programm 458)
Anschaffungskosten (schlüsselfertig)	1.100 bis 1.500 Euro netto je kWp	5.000 bis 8.500 Euro brutto (Warmwasser) / 9.000 bis 15.000 Euro (mit Heizung)
Umsatzsteuer	0 Prozent Mehrwertsteuer (§ 12 Abs. 3 UStG)	Regulär 19 Prozent Mehrwertsteuer
Direkter Investitionszuschuss	Keine bundesweite Direktförderung (außer teils kommunale Fördertöpfe)	30 Prozent Grundförderung + 30 Prozent Einkommensbonus (maximal bis zu 70 Prozent von 30.000 Euro)
Laufende Erlöse	Gesetzliche Einspeisevergütung über 20 Jahre	Keine Einnahmen, reine Brennstoffeinsparung
Wirtschaftliche Amortisationszeit	Typischerweise 9 bis 13 Jahre	Typischerweise 14 bis 20 Jahre

Seit dem Jahressteuergesetz sind Einnahmen aus PV-Anlagen auf Einfamilienhäusern bis 30 kWp zudem vollständig von der Einkommensteuer befreit (§ 3 Nummer 72 EStG). Wie Eigentümer den Nullsteuersatz in der Praxis nutzen, beschreibt der Fachbeitrag zur Photovoltaik und dem Nullsteuersatz.

So entscheiden Sie Schritt für Schritt für Ihr Dach

1. Zukunft des Heizsystems bestimmen: Wenn Sie in den nächsten fünf bis zehn Jahren auf eine Wärmepumpe umsteigen möchten, vergeben Sie jeden freien Quadratmeter Dachfläche an die Photovoltaik.
2. Dachzustand und Statik prüfen: Beide Solarsysteme bleiben mindestens 20 bis 30 Jahre auf dem Dach. Ist die Eindeckung älter als 30 Jahre oder die Dämmung mangelhaft, sanieren Sie das Dach vor der Solarmontage.
3. Leitungswege kontrollieren: Prüfen Sie, ob ein freier Kaminzug oder ein Installationsschacht vom Dach in den Keller existiert. Dünne PV-Kabel lassen sich fast überall einziehen; starre, dick gedämmte Solarthermierohre erfordern oft aufwendige Durchbrüche.
4. Vergleichsangebote einholen: Lassen Sie sich für PV ein Angebot mit und ohne Speicher rechnen. Achten Sie bei Solarthermie auf die genaue Kollektorfläche und das Speichervolumen (Faustregel: 50 bis 80 Liter Speicher je Quadratmeter Kollektorfläche).