Kombi-Lösungen mit Bioenergie und Solartechnik im Wärmesektor

Die Kombination von Biomassekesseln mit Solaranlagen ist in Deutschland bisher noch eine Nische in der Wärmeversorgung. Sie bietet aber erhebliches Ausbaupotenzial beim Übergang zur Wärmewende hin zu Erneuerbaren Energien.

Die Bioenergie liefert derzeit mit einem Anteil von rund 90 Prozent den größten Beitrag zur Bereitstellung von Wärme aus regenerativen Quellen. Dabei greifen die Verbraucher vor allem auf Holz als Rohstoff zurück. Mit Scheitholz-, Hackschnitzel- und Pelletkesseln sowie Holzvergasertechnik stehen je nach Anwendung und Kundenwünschen verschiedene verlässliche Technologien zur Verfügung. Biomasse-Heizkessel müssen viel Wasser fassen können und sind daher relativ groß und schwer. Gegenüber einem Gas-Gerät kann das ein Nachteil sein, wenn es um die Warmwasserbereitung z.B. im Sommer geht. Hier kommt die Solarenergie ins Spiel: Sie kann flexibel einspringen und den Biomassekessel entlasten. Die Solarenergieanlage kann die relativ geringe Wärmenachfrage nach Warmwasser abdecken. So muss der Heizkessel bei solch geringer Nachfrage nicht eigens anspringen. Zudem kann die Solaranlage die Biomasse-Heizung unterstützen. So kann eine Bioenergie-Solar-Kombination für komplette Unabhängigkeit von fossilen Energien sorgen.

Für die Wärme aus Biomasse und Solaranlage muss erst einmal durch den Kauf von zwei miteinander verbundenen Heizsystemen Geld in die Hand genommen werden. Es sind also Investitionskosten zu veranschlagen. Dem stehen mehrere Vorteile gegenüber: Eine Solaranlage - sei es über die Stromproduktion durch Photovoltaik oder über die Wärmeerzeugung mit Solarthermie - kann in Kombination mit einem Biomassekessel dessen Holzbedarf kräftig senken. Das spart Brennstoff und sorgt für eine Senkung der Betriebskosten. Zudem schont die Kombination mit einem Biomassekessel die Komponenten. Dies verlängert die Lebensdauer des Kessels. Das gilt für’s Ein- und Mehrfamilienhaus ebenso wie für „große“ Wärmelösungen, so den Bau einer Wärmezentrale für ein Nah- oder Fernwärmenetz.

Bioenergie und Solarthermie

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Bis zu 60 Prozent der Energienachfrage für Warmwasser lassen sich bei Ein- und Mehrfamilienhäusern mit Solarthermieanlagen decken. Außerdem können Solarthermieanlagen bei ausreichender Größe auch Heizenergie liefern. In Solarthermieanlagen sorgen die Kollektoren für die Erhitzung einer Wärmeträgerflüssigkeit, z.B. Wasser in Röhrenkollektoren. Diese Flüssigkeit wird dann für die Warmwasserbereitung und Heizungs-unterstützung genutzt. Zu bedenken ist bei der Nutzung der Solarenergie: Diese kann den Heizkessel unterstützen, ihn aber nicht ersetzen. Dazu ist auch bei Neubauten mit ihrer recht guten Dämmung der Wärmebedarf in kalten Wintern zu hoch. Zudem stehen Zeiten eines hohen Solarwärmeangebots meist nicht einer entsprechenden Nachfrage gegenüber. Wichtig ist daher ein ausreichend großer Pufferspeicher zur Speicherung der in sonnenreichen Stunden gewonnenen Wärme. Auf diesen können Bioenergie und Solarthermie gemeinsam zurückgreifen.

Die Einbindung von Solaranlagen in die Erneuerung der Heizungsanlage wird vom Staat gefördert. Im Rahmen des Marktanreizprogramms für Erneuerbare Energien gewährt der Bund einen zusätzlichen Kombibonus in Höhe von 500 Euro für die Nutzung von Solarthermie und Bioenergie. Nach einigen stark rückläufigen Jahren ist die Zahl der vom zuständigen Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle entsprechend gewährten Boni 2016 wieder spürbar gestiegen.

Bioenergie und Photovoltaik

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Zur Unterstützung eines Biomassekessels ist auch die Nutzung von Solarstrom möglich. Kann der Solarstrom nicht sofort selbst verbraucht werden, lässt er sich in der Batterie oder als Wärmeenergie im Eigenheim speichern. 

Die rasante Vergünstigung von Solarstromanlagen hat die Photovoltaik auch für die Wärmenutzung interessant werden lassen. Denn bei Arbeitspreisen für den aus dem Netz bezogenen Strom, die mehr als doppelt so hoch sind wie die Gestehungskosten für den Solarstrom, ist der Eigenverbrauch des Solarstroms meist die attraktivere Lösung - selbst wenn auf diesen bei Neuanlagen ein Teil der durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) fixierten Umlage fällig wird. 

Neben der Nutzung im Ein- und Mehrfamilienhaus sind kombinierte Bioenergie- und Solaranlagen auch für große Wärmelösungen möglich, die Dutzende oder Hunderte Abnehmer über ein Wärmenetz verbinden. Solche Anlagen können besonders effizient sein, wenn die Leitungsverluste überschaubar bleiben. Für Einzelanlagen oft unvermeidbare Effizienzverluste können in solchen Gemeinschaftslösungen vermieden werden.

Die Inhalte dieses Artikels stammen aus dem Hintergrundpapier Renews Kompakt 36: Solarenergie und Biomasse: Wenn die Sonne doppelt wärmt der Agentur für Erneuerbare Energien.