Ratgeber
Thermische Solaranlagen liefern in Zeiten steigender Energiepreise zuverlässig kostenlose Energie. Sie wandeln die Sonneneinstrahlung in Wärme um und machen das Sonnenlicht so für den Gebrauch im Gebäude nutzbar. Die Wärme wird allein über die erneuerbare Energie der Sonne erzeugt und Sonnenenergie ist gratis verfügbar.
Die von der Solarthermieanlage bereitgestellte Wärme nutzen Sie ganzjährig zur umweltfreundlichen und nachhaltigen Warmwasserversorgung und in der Heizperiode zur Unterstützung der Heizung. Der Nutzen ist groß: Mit einer effizienten Solaranlage auf dem Hausdach sparen Sie erhebliche Mengen Gas, Öl, Holz oder Pellets ein, wodurch sich die Heizkosten reduzieren.
Was Sie auf dem Weg zur klimafreundlichen Warmwassererzeugung beachten sollten, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
In einer Solarthermieanlage nutzen Sie die Sonne als Strahlungsquelle. Sie werden damit Ihr eigener Energielieferant und sparen übers Jahr gerechnet eine Menge fossiler Brennstoffe oder Strom für die Warmwasseraufbereitung und Heizung ein.
Bei guten Wetterbedingungen reduzieren Sie die täglichen Kosten für warmes Wasser im Schnitt um bis zu 70 Prozent. In den Sommermonaten sparen Sie im Idealfall sogar bis zu 100 Prozent der Energiekosten. Solarthermie trägt damit maßgeblich zur Einsparung von Energie und CO2 bei.
Die hohen Einsparungen durch die Solartechnik amortisiert die Anlage in wenigen Jahren und macht Sie unabhängiger von steigenden Kosten für Öl, Gas und Strom. Die Kosten für eine Solarthermieanlage rechnen sich sowohl beim nachträglichen Einbau als auch bei der Planung neuer Gebäude. Die einmalige Investition in eine Solarthermieanlage steigert auch den Wert Ihrer Immobilie. Darüber hinaus verkleinert die klimakonforme Warmwassererzeugung Ihren ökologischen Fußabdruck.
Neben der Qualität der Anlagenkomponenten ist die fachgerechte Installation maßgeblich für den Ertrag des Gesamtsystems verantwortlich. Achten Sie auf eine richtige Dimensionierung der Anlage, da sie wesentlich über die Wirtschaftlichkeit entscheidet.
Eine Solarthermieanlage besteht aus folgenden Komponenten:
-
Einem oder mehreren Sonnenkollektoren
-
Einem Wärmetauscher
-
Einem isolierten Wärmespeicher
-
Einer Umwälzpumpe
-
Sensoren
-
Ventilen
-
Einem Steuergerät (Regler)
-
Leitungen
-
Anschlüssen
Die montierte und mit einer Wärmeträgerflüssigkeit – meist Wasser mit Frostschutzmittel – befüllte Anlage bildet einen geschlossenen Kreislauf.
Zu haben sind die Systeme als praktischer Komplettbausatz.
Im Baukasten-Set ist alles enthalten, was Sie für die umweltfreundliche und kostensparende Erwärmung Ihres Brauchwassers benötigen.
Die Solarthermie beruht auf der Energieumwandlung von kurzwelliger Solarstrahlung in thermische Energie.
Diese Art der Wärmegewinnung ist sehr gut für Einfamilienhäuser und kleine Mehrfamilienhäuser geeignet.
Die Sonnenstrahlen fallen auf den Solarkollektor, heizen diesen auf und werden dort von Absorbern aus Metallen wie Kupfer oder Aluminium als Wärme aufgenommen.
Die Absorber führen die so erzeugte thermische Energie an die in den Kollektoren zirkulierende Flüssigkeit ab. Diese dient als Wärmeträgermedium für den Transport in den Leitungen zum Wärmetauscher im Gebäude.
Der Wärmetauscher überträgt die thermische Energie aus der Flüssigkeit in den Wärmespeicher, wo Wasser für die Warmwasserbereitstellung oder zur Unterstützung der Heizung erhitzt wird.
Im Speicher steht Ihnen die Energie dann als Warmwasser oder zum Beheizen der Wohnräume zur Verfügung.
Ein wichtiger Punkt bei der Installation einer Solaranlage ist die sichere Montage des Kollektorfelds auf dem Dach des Gebäudes.
Die Statik des Dachstuhls muss die zusätzliche Last des Kollektorfelds und der Befestigung an der vorgesehenen Stelle tragen. Die statischen Anforderungen sind in der DIN 1055 und der DIN EN 1991-2-4 beschrieben.
Darüber hinaus muss die Schutzfunktion der äußeren Dachhaut erhalten bleiben.
Ideal ist eine genügend große Dachfläche oder Freifläche mit Ausrichtung von Ost bis West – der Sweetspot ist Blickrichtung Süden.
Die Neigung der Dachfläche sollte zwischen 10° bis 60° betragen, 20° bis 40° sind optimal.
Ihre Heizungsbaufirma oder Ihre verantwortliche Fachkraft steht bei der fachgerechten Aufdachmontage der Solarthermie-Anlage für die Einhaltung der statischen Anforderungen gerade.
Moderne Solarwärme-Anlagen sind technisch ausgereifte und langlebige Systeme. Sie arbeiten mit witterungsbeständigen Hochleistungs-Solarkollektoren, die durch ihre Konstruktion und umweltfreundliche Beschichtung effizient sind und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen. Eine robuste Solarglasabdeckung schützt die Kollektoren vor Beschädigung.
Isolierungen des Kollektorgehäuses minimieren Wärmeverluste. Im Vergleich zu älteren Modellen zeichnen sich Kollektoren der neuesten Generation auch durch ihr geringeres Gewicht aus. Digitale Regler mit Funktionsanzeige und Automatikentlüfter vereinfachen die Handhabung.
Die Eigenschaften des Kollektorfelds bestimmen wesentlich die Energiemenge, welche zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung zur Verfügung steht. Je größer die Kollektorfläche, desto mehr Sonnenlicht kann eingefangen und in Wärme umgewandelt werden.
Von der Kollektorfläche Ihrer thermischen Solaranlage hängt daher ab, wie viel Energie das System insgesamt liefert. Die Gesamtfläche ergibt sich durch Addieren der Fläche der eingesetzten Kollektoren.
Das Energieangebot der Sonne hängt vom Wetter sowie weiteren Faktoren ab und ist nicht beeinflussbar. Damit Ihnen entsprechend Ihres individuellen Bedarfs auch bei schlechten Sonnenverhältnissen und im Winter genügend Warm- und Heißwasser zur Heizungsunterstützung zur Verfügung steht, gehört zu jeder modernen Solarthermieanlage ein Wärmespeicher.
Effizient isolierte Solarspeicher zeichnen sich durch einen geringen Wärmeverlust aus und können die Wärmeenergie bis zu mehreren Tagen speichern. Die Größe des Speichers hängt vor allem von der Anzahl der Personen im Haushalt ab.
Stimmen Sie die Größe des Wärmespeichers auf die Anlage und Ihren Wärmebedarf ab. Beachten Sie bei der Wahl des Speichervolumens auch die Menge der mit Solar-Warmwasser zu versorgenden Haushaltsgeräte wie Spülmaschinen und Waschmaschinen.
Solar-Wärmespeicher gibt es in verschiedenen Ausführungen:
-
Bei Tank-in-Tank-Systemen befindet sich im Solarspeicher ein eigenständiger Tank zur Trinkwassererwärmung. Kombispeicher arbeiten nach dem Durchlaufprinzip. Der Wärmespeicher besitzt einen integrierten Wärmeüberträger zur Trinkwassererwärmung, etwa eine Rohrspirale.
-
Kombispeicher mit Frischwasserstation nutzen anstelle eines internen Wärmeüberträgers einen externen Tauscher zum Aufheizen von Trinkwasser.
-
Monovalente Wärmespeicher werden ausschließlich durch Solarwärme als Energiequelle aufgeheizt. Bivalente Solarspeicher besitzen zusätzlich ein zweites Heizsystem. Es springt ein, wenn die Sonneneinstrahlung nicht ausreicht, um den Wärmebedarf zu decken.
Ja, auch in der kalten Jahreszeit erzeugen thermische Solaranlagen am Tag aus dem Sonnenlicht warmes Wasser. Den Rest erledigt der Wärmespeicher. Wenn die solare Strahlung witterungsbedingt gering ist, erzeugt der konventionelle Heizkessel genügend Heizwärme, um Ihren individuellen Wärmebedarf zu decken.
Es gibt zwei verschiedene Arten der Energiegewinnung über eine Solaranlage: Eine Photovoltaikanlage (Fotovoltaikanlage) macht aus Sonnenenergie elektrische Energie, also Strom, und eine Solarthermieanlage wandelt Sonnenstrahlungsenergie in Wärme um. Hier ein schneller Überblick der weiteren Unterschiede:
| Energiegewinnung | Photovoltaikanlagen arbeiten mit Solarzellen, Solarthermie basiert auf Sonnenkollektoren. |
| Energienutzung | Der per Photovoltaik erzeugte Strom versorgt elektrische Verbraucher im Haus – vom Handmixer über den Fernseher bis zur Waschmaschine. Die mittels Solarthermie erzeugte Wärme nutzen Sie für die Warmwasserversorgung Ihrer Familie und zur Ergänzung des Heizsystems. |
| Energiespeicher | hotovoltaikanlagen verwenden Akkus zur Stromspeicherung, Solarthermieanlagen speichern Wärme in einem Solarspeicher auf Wasserbasis. |
| Energieverbrauch | Bei Photovoltaik kann nicht selbst verbrauchter Strom ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Sie erhalten dafür eine Vergütung. Die Wärmeenergie einer privaten Solarthermieanlage verbrauchen Sie selbst auf Ihrem Grundstück. |
Ja, eine Solaranlage kann Wohngebäude und Büros auch kühlen und klimatisieren. Die Solarwärme dient dabei während der Sommermonate auch als kostenlose Energiequelle für die Kälteerzeugung. Die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung werden nicht beeinträchtigt.
Für die solare Kühlung werden anstelle von Klimaanlagen mit Kompressionskälte solar betriebene Sorptionsklimaanlagen (Kältemaschinen) eingesetzt. Sie kommen ohne klimaproblematische Kältemittel aus und verbrauchen nur einen Bruchteil des Stroms einer vergleichbaren konventionellen Klimaanlage.