Solarthermie im Bestand: Warmwasser- und Heizlösungen für Gewerbeimmobilien im Großraum München

Im südbayerischen Wirtschaftsraum steigen Energiepreise sowie regulatorische Anforderungen kontinuierlich. Parallel adressieren ESG-Vorgaben und die EU-Taxonomie deutliche CO₂-Reduktionen für Nichtwohngebäude. Solarthermie stellt eine erprobte Möglichkeit dar, Prozesswärme, Raumheizung und Warmwasser anteilig erneuerbar zu decken, ohne die elektrische Netzlast zu erhöhen. Im dicht bebauten Ballungsraum München gewinnt der Ansatz an Bedeutung, da große Dachflächen in Bestandsbauten häufig ungenutzt bleiben.

Rahmenbedingungen und Marktdaten für Solarthermie in Bayern

Laut Bundesverband Solarwirtschaft wurden 2022 deutschlandweit 14,7 Mio. m² Kollektorfläche betrieben. Der Anteil gewerblicher Anlagen erhöhte sich auf 23 %. München erreicht aktuell rund 0,36 m² Solarthermie je Einwohner und liegt damit leicht über dem Bundesdurchschnitt. Eine Untersuchung der Technischen Universität München beziffert das technisch erschließbare Potenzial gewerblich genutzter Dächer in Oberbayern bis 2030 auf rund 1,9 TWh Wärme jährlich.

Rechtlich dominieren das Gebäudeenergiegesetz (GEG) mit der 65-%-Erneuerbaren-Quote ab 2024 sowie die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG). Für Bestandsgebäude sind bis zu 30 % Zuschuss möglich, sofern mindestens 20 m² Kollektorfläche installiert werden. Ein individueller Sanierungsfahrplan erhöht die Förderung um weitere 5 %-Punkte. Ab 2027 wird der nationale Emissionshandel auf den Gebäudesektor ausgedehnt; vermiedene Brennstoffverbräuche reduzieren künftig Zertifikatskosten.

Systemaufbau und technische Kennwerte

Dachkollektoren

Flachkollektoren erreichen im Raum München spezifische Erträge von bis zu 450 kWh /(m²·a). Vakuumröhrenkollektoren überschreiten 600 kWh /(m²·a), erfordern jedoch höhere Investitionen. Auswahlkriterien:

• Statik: Leichtbauabsorber < 10 kg /m² entlasten ältere Dachkonstruktionen.
• Dachneigung und Ausrichtung: 25–50 ° nach Süden optimieren Jahreserträge, Ost-/West-Varianten verbessern Tagesgangabdeckung.
• Gestalterische Vorgaben: Glas-Glas-Kollektoren eignen sich für hochwertige Fassaden oder denkmalgeschützte Ensembles.

Speicher, Station und Regelung

Schichtspeicher gliedern das Volumen temperaturabhängig, wodurch höhere Nutztemperaturen im oberen Speicherbereich vorliegen. Praxiswert: 50–80 l Speichervolumen pro Quadratmeter Kollektorfläche. Die Solarstation enthält Umwälzpumpe, Durchflussbegrenzer und Wärmetauscher. Eine Differenztemperaturregelung aktiviert den Solarkreis erst bei mindestens 5 K Temperaturvorsprung; so bleiben elektrische Nebenverbräuche gering.

Hydraulische Einbindung

Vorhandene Heizkreise in Bestandsbauten arbeiten häufig mit 70/50 °C oder 80/60 °C Vor-/Rücklauf. Zwei gängige Einbindungsvarianten:

1. Warmwasser-Deckung: Solarwärme versorgt primär den Trinkwasserspeicher; der Kessel übernimmt Spitzenlast.
2. Niedertemperatur-Register: Solarwärme wird über einen Wärmetauscher dem Rücklauf vorgeschaltet, wodurch Brennwertgeräte länger im Kondensationsbetrieb arbeiten.

Ein Dreiwegeventil trennt Solar- und Heizkreis, um parallelen Betrieb ohne Rückkopplung zu gewährleisten.

Projektpraxis und Wirtschaftlichkeit

Planung und Finanzierung

Der Projektstart umfasst eine Lastganganalyse zur Ermittlung stündlicher Wärmeanforderungen und eine Drohnenbefliegung zur Verschattungsprüfung. Investitionsmodelle variieren:

• Direktkauf mit BEG-Zuschuss für typische Flächen zwischen 50 und 200 m².
• Contracting ab circa 200 m², bei dem ein Dienstleister Errichtung, Wartung und Betrieb übernimmt und dem Nutzer Wärme liefert.
• Leasingmodelle, die Liquidität schonen und bilanzielle Effekte minimieren.

Realisierung und Bauleitung

Ein abgestimmter Montageablauf minimiert Betriebsunterbrechungen in laufenden Gewerbeobjekten:

1. Dachvorbereitung und Schienensystem.
2. Kollektorinstallation inklusive Verrohrung und Sensorik.
3. Innenmontage von Speicher, Pumpengruppe und Regelung.
4. Systemspülung, Entlüftung und Probebetrieb.

Wöchentliche Jour-Fix-Runden binden Dachdecker, TGA-Planer, Elektro-Gewerke und Statik in einen durchgängigen Informationsfluss ein. Eine temporäre Ersatzwärmeversorgung stellt sicher, dass kritische Prozesse oder Mietflächen nicht auskühlen.

Praxisbeispiele

Bürokomplex, München-Riem – 320 m² Flachkollektoren gewährleisten 35 % Warmwasserdeckung und 18 % Heizanteil und senken Energiekosten um 45 000 € pro Jahr.

Privatanwesen, Grünwald – 90 m² Röhrenkollektoren alimentieren einen 7 000-l Speicher sowie ein 28 °C Schwimmbecken und ermöglichen nahezu autarke Warmwasserbereitung zwischen April und September.

Handelszentrum, südlicher Landkreis München – 500 m² Großflächenkollektoren steigern die Jahresarbeitszahl einer bestehenden Wärmepumpe von 3,4 auf 4,6; elektrische Betriebskosten sinken um 27 %.

Betrieb, Monitoring und Wartung

Eine Solarthermieanlage erreicht nur dann ihren kalkulierten Jahresertrag, wenn Hydraulik, Regelung und Wasserqualität dauerhaft im Sollbereich liegen. In der Praxis hat sich ein zweistufiges Betriebskonzept bewährt: Zunächst ein automatisiertes Online-Monitoring mit Datenlogger und Fernzugriff, das Vorlauf-, Rücklauf- und Speichertemperaturen in Fünf-Minuten-Intervallen erfasst. Ergänzend erfolgt vierteljährlich eine Vor-Ort-Inspektion zur Prüfung von Glykolfüllstand, pH-Wert und Anlagendruck. Durch den Vergleich der realen Erträge mit der Simulation lassen sich Abweichungen von mehr als zehn Prozent frühzeitig erkennen. Typische Störquellen sind Luftpolster in der Kollektorfläche, falsch parametrierte Differenztemperaturregler oder verschlissene Pumpenlager. Ein präventiver Dichtungstausch nach acht Betriebsjahren reduziert Stillstandszeiten deutlich, da Elastomere unter UV-Einfluss verspröden.

Brandschutz und Statik im Bestandsdach

Das bayerische Baurecht verlangt für Gewerbeobjekte den Nachweis, dass aufgeständerte Technikaufbauten brandschutztechnisch entkoppelt sind. Hierzu empfiehlt sich der Aufbau von feuerwiderstandsfähigen Trennschotten aus A1-klassifizierter Mineralfaser zwischen Kollektorfeld und Dachhaut. Zur statischen Beurteilung wird eine Schneelast von bis zu 1,0 kN/m² angesetzt; in den Voralpen kann der Ansatz je nach Höhenlage höher liegen. Eine lineare Lastabtragung über Schienenprofile in die Pfetten ist bei älteren Holzdächern oft nicht möglich. In solchen Fällen kommen Auflastsysteme mit Ballast zum Einsatz, sofern die Dachreserve nach DIN 1055 mindestens 25 kg/m² beträgt. Bei Flachdächern mit Inlinerdachbahn ist eine zusätzliche Gleitlage aus FPO-Folie erforderlich, um Weichmacherwanderung zu vermeiden.

Einbindung in hybride Wärmesysteme

Für Unternehmens­standorte, die bereits über ein Blockheizkraftwerk oder eine Luft-Wasser-Wärmepumpe verfügen, fungiert Solarthermie als Spitzenlastsenker und Effizienzbooster. Im Sommer kann ein BHKW durch den solarthermischen Deckungsbeitrag zeitweise abgeschaltet werden, wodurch Wartungs­intervalle verlängert und Gasverbrauch gesenkt werden. Im Winter verschiebt die solare Vorerwärmung die Arbeitszahl der Wärmepumpe nach oben; eine Anhebung um 0,7 ist im Münchner Umland realistisch. Voraussetzung ist eine gleitende Regelstrategie mit witterungsgeführter Vorlauftemperatur. Die Priorisierung erfolgt in der Gebäudeleittechnik über ein Energiebilanz-Modul: Zuerst Solar, dann Wärmepumpe, zuletzt konventioneller Kessel.

Genehmigungs- und Fördermanagement

Anlagen mit weniger als 100 m² Kollektorfläche gelten in Bayern als genehmigungsfrei, sofern sie bündig mit dem Dach integriert sind. Liegt das Gebäude innerhalb einer Erhaltungssatzung oder in Sichtweite eines Denkmals, ist eine Abstimmung mit der Unteren Denkmalschutzbehörde nötig. Für größere Anlagen sind im Vorbescheid der Landeshauptstadt München insbesondere Schallemissionen der Pumpengruppen sowie Blendgutachten vorzulegen. Im Förderprozess hat sich die Kombination aus BEG-Zuschuss und zinsgünstigem KfW-Programm 263 etabliert. Bei Contracting-Modellen kann der Contractor die Förderung ziehen und die Kostenvorteile über den Wärmepreis an den Nutzer weitergeben.

Wirtschaftlichkeitskennzahlen und steuerliche Effekte

Die spezifische Investition bewegt sich aktuell zwischen 450 und 650 €/m² Bruttokollektorfläche. Unter Berücksichtigung eines 30-prozentigen BEG-Zuschusses reduziert sich der Kapitalbedarf entsprechend. Für steuerpflichtige Unternehmen lassen sich zusätzlich 50 Prozent der Nettoinvestition im Jahr der Anschaffung als Sonderabschreibung nach §7g EStG ansetzen, sofern die Anlage Teil eines energetischen Modernisierungspakets ist. Bei einer Brennstoffpreissteigerung von sechs Prozent pro Jahr ergibt sich im Großraum München eine statische Amortisationszeit von sieben bis zehn Jahren; Contracting-Modelle liegen meist knapp darunter, da Servicekosten bereits im Wärmepreis enthalten sind. Die interne Verzinsung (IRR) erreicht je nach Dachausrichtung zwischen neun und zwölf Prozent.

Risikoanalyse und Betriebssicherheit

Während der Projektentwicklung werden hydra­ulische Rückschlagventile und ein druckseitig redundantes Pumpenkonzept vorgesehen, um einen Totalstillstand bei Komponentenausfall zu verhindern. Frostschutz bis –25 °C wird durch ein Wasser-Propylenglykol-Gemisch im Solarkreis sichergestellt. Für die Trinkwasserseite ist gemäß DVGW W 551 eine thermische Desinfektions­routine einzuplanen, insbesondere wenn die Solarthermieanlage die Legionellenschaltung des Kessels großteils substituiert. Ein Legionellenzuschlag von 60 °C Speichersolltemperatur jeden Freitagabend hat sich in Bürogebäuden ohne Wochenend­betrieb bewährt.

Ausblick: Potenziale über die Wärmeerzeugung hinaus

Solarthermie liefert nicht nur Wärme, sondern kann über Absorptionskältemaschinen auch zur solaren Klimakälte genutzt werden. Für Rechenzentren im Münchner Osten laufen seit 2023 Pilotprojekte, die Prozessabwärme und Solarwärme gemeinsam in Lithium-Bromid-Chiller einbringen. Dadurch sinkt die Spitzenlast des konventionellen Kaltwassersatzes um bis zu 40 Prozent. Perspektivisch ist mit steigenden CO₂-Preisen eine weitere Verkürzung der Amortisationszeiten zu erwarten, weshalb einige Bestandshalter bereits über Vorrüstungen für zusätzliche Kollektorfelder nachdenken.

Fazit

Solarthermie erschließt in Gewerbeimmobilien im Großraum München ungenutzte Dachflächen, senkt fossile Brennstoffkosten und erfüllt kommende ESG- und GEG-Anforderungen. Wer Lastprofile, Dachstatik und Fördermöglichkeiten frühzeitig analysiert, realisiert Anlagen mit Amortisationszeiten unter zehn Jahren und stabilen Wärmepreisen über die gesamte Lebensdauer. Empfohlen wird ein hybrides Wärmekonzept mit digitalem Monitoring sowie ein professionelles Förder- und Genehmigungsmanagement, um wirtschaftliche und rechtliche Potenziale voll auszuschöpfen.

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