Ratgeber
Maximale Effizienz, höchste Wirtschaftlichkeit:
Solarthermie liefert kostenlose Wärme aus der Kraft der Sonne. Mit einer Solarthermieanlage nutzen Sie die frei verfügbare Energie der Sonne für Warmwasser und Heizung. Schon eine kleine Anlage mit Flachkollektoren auf dem Dach kann bis zu 70 Prozent Ihres jährlichen Warmwasserbedarfs decken. Das spart teure Energie, senkt Ihre Nebenkosten und reduziert den CO2-Ausstoß.
Ob Trink- und Duschwasser oder Heizungsunterstützung: Wer sein Gebäude saniert, energetisch modernisiert oder in eine neue Heizungsanlage investiert, sollte eine Solaranlage gleich mit einplanen. Sie profitieren langfristig von geringerem Energieverbrauch, niedrigen Betriebskosten und hoher Nachhaltigkeit. Was Sie auf dem Weg zur umweltfreundlichen Warmwasserbereitung beachten sollten, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
Solarthermie ist eine saubere, effiziente und kostengünstige Art der Wärmeerzeugung für Unternehmen und Privathaushalte. Mit einer Solarwärmeanlage können Sie sich selbst mit Wärme versorgen. Die hohen Erträge machen Sie unabhängiger von Energieversorgern und steigenden Energiepreisen. Die Betriebskosten einer Solarwärmeanlage sind sehr gering, da die Energiequelle die Sonne ist. Zudem sind die Anlagen in der Regel wartungsarm und langlebig.
Abgesehen von den einmaligen Investitionskosten, die sich aber oft schnell amortisieren, gibt es nur einen kleinen Haken: die Wetterabhängigkeit. Die Leistung einer solarthermischen Anlage hängt von der Intensität der Sonneneinstrahlung ab.
Die Lösung sind Wärmespeicher, mit denen Sie die selbst erzeugte Wärme auch an sonnenarmen Tagen und in der Nacht nutzen. Und wenn die Sonneneinstrahlung den Eigenbedarf nicht vollständig deckt, kann die Photovoltaikanlage über eine Heizpatrone (Heizstab) oder eine konventionelle Heizung vorübergehend für warmes Trinkwasser sorgen.
Tipp:
Für maximale Effizienz können Sie Solarthermie mit einer Wärmepumpe kombinieren. Durch das Zusammenspiel Ihrer Solaranlage mit einer Wärmepumpe nutzen Sie gleichzeitig die Energie der Sonne und die Umweltwärme. Noch unabhängiger sind Sie, wenn Sie Photovoltaik und Solarthermie kombinieren. Dazu gibt’s zum Beispiel PVT-Kollektoren, mit denen Sie sowohl Strom als auch Wärme aus der Sonneneinstrahlung gewinnen.
Welche Arten von Solarthermie-Anlagen gibt es?
Solarthermie ist in zwei Varianten zu haben:
- Solarthermie zur Trinkwassererwärmung
- Solarthermie zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung
Bei einem System für die solare Heizungsunterstützung wird die Solarwärme also zusätzlich zum Heizen genutzt. Beide Anlagentypen werden üblicherweise mit anderen Heizsystemen kombiniert.
Was gehört zu einer Solarthermieanlage?
Eine Solarthermieanlage besteht aus einem oder mehreren Sonnenkollektoren mit Absorbern, einem Wärmetauscher, einem gut isolierten Wärmespeicher, Fühlern, Ventilen, einem Steuergerät (Regler) sowie Leitungen und Anschlüssen. Die montierte und mit einer Wärmeträgerflüssigkeit – meist Wasser mit Frostschutzmittel – befüllte Anlage bildet einen geschlossenen Kreislauf.
Die Anlagen sind als praktischer Komplettbausatz oder in Form von Einzelkomponenten erhältlich. Das Baukasten-Set enthält alles, was Sie für Installation einer umweltfreundlichen und kostengünstigen Brauchwassererwärmung benötigen.
Die Solarthermie beruht auf der Energieumwandlung von kurzwelliger Solarstrahlung in thermische Energie. Diese Art der Wärmegewinnung ist sehr gut für gewerbliche Objekte, vermietete Gebäude, Mehrfamilienhäuser und Einfamilienhäuser geeignet.
1) Sonnenkollektoren | 2) Solarregler | 3) Zusatzheizung | 4) Pufferspeicher mit Wärmetauscher | 5) Wasser-Hausanschluss | 6) Warmwasserversorgung für die Dusche |
7) Kombispeicher | 8) Heizkörper
Ein Rohrsystem transportiert die heiße Solarflüssigkeit von den Solarkollektoren zum Wärmespeicher im Gebäude. Die Dämmung der Rohrleitungen reduziert die Wärmeverluste.
Eine geregelte Solarkreispumpe (Umwälzpumpe) treibt den Kreislauf an. Sie zirkuliert die Wärmeträgerflüssigkeit zwischen den Kollektoren und dem Wärmetauscher nach Bedarf und optimiert so die Wärmeausbeute.
Der Wärmetauscher gibt die Wärmeenergie der Flüssigkeit an den Wärmespeicher (Pufferspeicher oder Kombispeicher) ab. Dort wird das Wasser für die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung erwärmt. Es steht dort – auch nachts – für die Versorgung der einzelnen Warmwasserverbraucher in Küche und Bad sowie für die Raumheizung zur Verfügung.
Ein Ausdehnungsgefäß im Solarkreis gleicht die Volumenänderungen der Transportflüssigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen und damit den Druck im hydraulischen Solarsystem aus.
Solarthermieanlage oder Photovoltaikanlage: Was sind die Unterschiede?
Solarthermie und Photovoltaik sind zwei umwelt- und klimafreundliche Technologien, die die Sonnenenergie zur Energiegewinnung nutzen. Sie funktionieren jedoch auf unterschiedliche Weise und haben verschiedene Anwendungsbereiche. Hier ein kurzer Überblick über die wichtigsten Unterschiede:
Wärme vs. Strom
Bei der Solarthermie wird die Sonnenenergie zur Wärmeerzeugung genutzt. Photovoltaik wandelt Sonnenlicht in Elektrizität um.
Energiegewinnung
Solarthermie basiert auf Sonnenkollektoren, die die Wärmeenergie der Sonne einfangen. Photovoltaikanlagen arbeiten mit Solarzellen, die elektrischen Strom erzeugen.
Energiespeicherung
Solarthermische Anlagen speichern Wärme in einem Solarspeicher auf Wasserbasis, Photovoltaikanlagen speichern Strom in Akkus.
Energieverbrauch
Die Wärmeenergie einer Solarthermieanlage verbrauchen Sie selbst auf Ihrem gewerblichen oder privaten Grundstück.
Bei der Photovoltaik kann der nicht selbst verbrauchte Strom ins öffentliche Netz eingespeist werden. Dafür erhalten Sie eine Vergütung.
Wartung
Solarthermieanlagen erfordern mehr Wartung (z.B. Überprüfung des Frostschutzmittels) als Photovoltaikanlagen. Bei beiden Systemen empfohlen: Regelmäßige Reinigung der Kollektorflächen, da Verschmutzungen (Laub, Schnee, Vogelkot) die Leistung beeinträchtigen können.
Eignet sich mein Dach für Solarthermie?
Ziegel, Beton und Blechdächer sind grundsätzlich für Solarkollektoren geeignet. Ihr Dach muss in gutem Zustand sein und die statische Belastung durch die Kollektoren der Solaranlage tragen können. Je größer die Dachfläche, desto mehr Kollektoren können Sie installieren und desto höher ist der Ertrag.
Ausrichtung und Neigung spielen eine wichtige Rolle: Ideal sind unverschattete Süddächer, da hier die Sonne am längsten scheint. Südost- und Südwestdächer sind möglich, der Ertrag ist jedoch etwas geringer. Die optimale Dachneigung liegt zwischen 30 und 45 Grad.
Welche Arten von Wärmespeichern gibt es?
Das Energieangebot der Sonne hängt vom Wetter sowie weiteren Faktoren ab und ist nicht beeinflussbar. Damit den Nutzern entsprechend ihres individuellen Bedarfs auch bei unzureichenden Sonnenverhältnissen genügend Warm- und Heißwasser zur Heizungsunterstützung zur Verfügung steht, gehört zu jeder modernen Solarthermieanlage ein Wärmespeicher. Solar-Wärmespeicher gibt es in verschiedenen Ausführungen:
Bei Tank-in-Tank-Systemen befindet sich im Solarspeicher ein separater Speicher für die Trinkwassererwärmung. Kombispeicher arbeiten nach dem Durchflussprinzip. Der Wärmespeicher besitzt einen integrierten Wärmeübertrager zur Trinkwassererwärmung, etwa eine Rohrschlange.
Kombispeicher mit Frischwasserstation nutzen anstelle eines internen Wärmeübertragers einen externen Wärmetauscher zur Trinkwassererwärmung.
Monovalente Wärmespeicher werden ausschließlich durch Solarwärme als Energiequelle erwärmt. Bivalente Solarspeicher verfügen zusätzlich über ein zweites Heizsystem. Die zusätzliche Heizung springt ein, wenn die Sonneneinstrahlung nicht ausreicht, um den Wärmebedarf zu decken.
Hohe Wärmespeicherkapazität
Der Speicher sollte in der Lage sein, viel Wärme zu speichern, um die Temperaturschwankungen im Solarkreislauf auszugleichen und die gewonnene Wärme über einen längeren Zeitraum verfügbar zu halten.
Speichergröße
Stimmen Sie die Größe des Wärmespeichers auf die Anlage und Ihren Wärmebedarf ab. Berücksichtigen Sie bei der Wahl des Speichervolumens auch, wie viele Maschinen und Geräte mit solarem Warmwasser versorgt werden sollen.
Gute Wärmedämmung
Der Speicher sollte gut gedämmt sein, um die Wärmeverluste zu minimieren. Effizient isolierte Solarspeicher zeichnen sich durch geringen Wärmeverlust aus und können die Wärmeenergie bis zu mehreren Tagen speichern.
Schichtungsmöglichkeit
Der Warmwasserspeicher sollte die Möglichkeit bieten, die Wärme in verschiedene Schichten zu schichten, um eine effiziente Entnahme von heißem Wasser zu ermöglichen und gleichzeitig das kalte Zulaufwasser zu erwärmen.