Solarthermie Lexikon - alle Fachbegriffe im Überblick
Häufig gestellte Fragen zu Solarthermie-Anlagen
Was ist Solarenergie?
In der Sonne wird bei der Umwandlung von Wasserstoff in Helium Strahlungsenergie frei (Kernfusion), die als Licht und Wärme zur Verfügung steht. Ohne diese Energie könnte kein Leben auf der Erde existieren. Die Sonne strahlt stündlich mehr Solarenergie auf die Erde, als die gesamte Weltbevölkerung in einem Jahr verbraucht.
Was ist Solarwärme?
Als Solarwärme wird normalerweise die Technik bezeichnet, mit der Wasser durch Sonnenenergie erwärmt wird. Der Fachbegriff lautet Solarthermie (griechisch: Thermie = Wärme). Solarthermie kann jedoch auch dazu genutzt werden, warme Luft oder sogar Kälte zu erzeugen.
Wie ist eine Solarwärmeanlage aufgebaut?
Solarwärmeanlagen bestehen üblicherweise aus Solarkollektoren, einer Regeleinheit mit Pumpe und einem gut gedämmten Warmwasserspeicher. Im Kollektor sammeln besonders beschichtete Absorberbleche die Solarenergie (lateinisch: Kollektor = Sammler). Unter den Blechen sind Kupferrohre befestigt, durch die eine Wärmeträgerflüssigkeit fließt. Die Regeleinheit mit der Pumpe sorgt dafür, dass die Wärme abtransportiert wird. Im Speicher wird die Wärme dann durch einen Wärmetauscher an das Speicherwasser abgeben. So steht das warme Wasser auch nachts oder an Regentagen zur Verfügung.
Welche Art von Kollektoren gibt es?
Der gebräuchlichste Kollektor ist der Flachkollektor. Sein Kernstück ist der Absorber (beschichtete Aluminium- oder Kupferbleche und Rohre). Er besitzt eine vordere Abdeckung aus Sicherheitsglas sowie seitlich und rückseitig eine temperaturbeständige Dämmung. Diese Komponenten werden von einem stabilen Rahmengehäuse zusammengehalten.
Daneben gibt es Vakuumröhrenkollektoren. Hier verlaufen die Absorberbleche durch Glasröhren, in denen ein Vakuum herrscht. Durch das Vakuum sind die Wärmeverluste des Röhrenkollektors geringer als beim Flachkollektor und er ist dadurch besonders effektiv in der kälteren Jahreshälfte.
Neben diesen verglasten Kollektoren gibt es noch so genannte Schwimmbad-Absorber. Sie bestehen in der Regel aus schwarzen Kunststoffschläuchen (Absorbermatten), die für Freibäder oder private Swimmingpools eingesetzt werden. Sie sind in der Anschaffung günstig und amortisieren sich schon nach wenigen Jahren.
Welchen Nutzen hat eine Solarwärmeanlage für die Umwelt?
Solarenergie ersetzt konventionelle Energieträger wie Öl, Gas, Kohle, Uran und vermindert Umweltbelastungen durch CO2-Emissionen (Treibhauseffekt) und sonstige Abgase. Im Vergleich zur elektrischen Warmwasserbereitung kann eine 6 qm große Solarwärmeanlage jährlich bis zu 1.500 kg CO2 einsparen. Kostbare Bodenschätze stehen dadurch auch künftig für bessere Zwecke als die der bloßen Verbrennung zur Verfügung. Als dezentrale Energiequelle entfallen bei der Solartechnik sowohl Kosten als auch Risiken von Transporten (Öltanker, Pipelines, Castor-Transporte).
Ist mein Haus für eine Solarwärmeanlage geeignet?
Eine zwischen Südost und Südwest ausgerichtete Dachfläche mit einer Neigung von 20° bis 60° ist am besten geeignet. Pro Person braucht man hier für die Trinkwasser-Erwärmung 1 bis 1,5 qm Kollektorfläche. Aber auch auf einer West- oder Ostseite kann mit einer vergrößerten Kollektorfläche der gleiche Energieertrag erzielt werden. Flachdächer eignen sich ebenfalls gut und auch eine Aufstellung im Garten oder eine Wandmontage sind möglich. Der Speicher benötigt eine Stellfläche von etwa 1qm mit ca. 2 m Höhe.
Wann sollte eine Solarwärmeanlage eingebaut werden?
Bei bestehenden Gebäuden ist besonders eine anstehende Heizungsmodernisierung oder eine Dachsanierung günstig. Wenn eine Heizungsmodernisierung oder Maßnamen zur Wärmedämmung mit dem Einbau einer Solarwärmeanlage kombiniert werden, winken oft zusätzliche Fördergelder. Beim Neubau sind die Bedingungen günstig, weil etwa 20 % der Kosten gegenüber einem nachträglichen Einbau eingespart werden. Wenn der finanzielle Spielraum fehlt, sollte auf jeden Fall eine spätere Installation vorbereitet werden: Der Einbau eines solar-geeigneten Speichers und der Rohre ermöglicht später eine kostengünstige Aufrüstung.
Kann ich meinen kompletten Warmwasserbedarf durch Solarenergie abdecken?
Von Mai bis September ist die vollständige Deckung des Warmwasserbedarfs über eine normale Dimensionierung bei 1 bis 1,5 qm Kollektorfläche pro Person kein Problem. Um eine Deckung der Warmwasserbereitung von 100 % auch im Winter zu erreichen, müsste man diese Fläche vervielfachen. Angesichts der Kosten und der Überschussenergie im Sommer ist dies nicht sinnvoll. Im Winter dient die Solarwärmeanlage der Vorerwärmung des Kaltwassers, der Rest kommt von der Heizung. Eine gut dimensionierte Anlage kann in unseren Breitengraden über das Jahr gesehen 60 % des Wassers zum Duschen und Waschen erwärmen (solare Deckung).
Kann ich mit einer Solarwärmeanlage heizen?
Im Winter ist die Sonneneinstrahlung gering, der Heizbedarf jedoch groß. Es ist also vernünftig, zunächst an eine effektivere Dämmung des Hauses und an eine solare Warmwasserbereitung zu denken. In einem gut gedämmten Haus kann der Einsatz einer Solarwärmeanlage zur Heizungsunterstützung sinnvoll sein. In einem Niedrigenergiehaus kann die Solartechnik gegebenenfalls bis zu 100% der Heizwärme und des Warmwassers bereitstellen. Je schlechter die Dämmung, desto kleiner wird dieser Prozentsatz.
Wie wird die Solarwärmeanlage vor Frost geschützt und wie hoch ist die Lebensdauer?
Die Solarflüssigkeit, die sich im Kollektor und in den Rohren bis zum Speicher (Solarkreislauf) befindet, ist wie beim Auto ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel. Die verwendeten Glykole sind gesundheitlich unbedenklich und schützen die Anlage auch bei strengem Frost. Die Haltbarkeit von Solarwärmeanlage liegt heute bei über 20 Jahren.
Welche Fördermittel gibt es?
Es gibt öffentliche Fördermittel von Bund, Ländern und Kommunen sowie von Energieversorgungsunternehmen. Öffentliche Zuschüsse sind in der Regel nicht mit anderen öffentlichen Zuschüssen kombinierbar (Kumulierungsverbot). Gelder der Energieversorger und öffentliche Darlehen können jedoch zusätzlich zu öffentlichen Zuschüssen in Anspruch genommen werden. Grundsätzlich gilt immer, dass Anträge auf Förderung vor Baubeginn gestellt werden müssen.
Muss eine Solarwärmeanlage baulich genehmigt werden?
Nein, der Einbau einer Solarwärmeanlage bedarf keiner Baugenehmigung. Die Genehmigung bei denkmalgeschützten Gebäuden liegt im Ermessen des Denkmalschutzbeauftragen.
Wie hoch sind Betriebs- und Wartungskosten?
Bei einer Solarwärmeanlage benötigen die elektronischen Bauteile (Pumpe, Regler) Strom. Hier fallen Kosten von nicht mehr als 15 Euro pro Jahr an. Eine regelmäßige Wartung sichert die hohe Lebenserwartung der Solarwärmeanlage und kostet etwa 100 Euro. Im Gegensatz zur Heizungsanlage reicht aber eine Wartung alle zwei bis drei Jahre.
Wie teuer ist eine Solarwärmeanlage?
Die Preise für eine Solarthermie Anlage für einen 4-Personen-Haushalt liegen zwischen 3.000 und 6.000 Euro. Wenn zusätzlich eine Heizungsunterstützung gewünscht wird, liegt der Preis bei etwa 6.000 bis 12.000 Euro. Anlagen mit Vakuumröhrenkollektoren sind etwas teurer als Anlagen mit Flachkollektoren. Diese Preise gelten für alle erforderlichen Komponenten inklusive Montage und Mehrwertsteuer. Mögliche Fördermittel sind dabei noch nicht berücksichtigt.
Wie werden sich Technik und Kosten entwickeln?
Alle Komponenten sind technisch ausgereift. Dank vorhandener Serienproduktion und Konkurrenz auf dem Markt, ist auch die Preisentwicklung überschaubar. Zudem ist die Fördersituation zurzeit sehr günstig. Da konventionelle Energieträger sich zusehends verteuern, wird Solartechnik im Vergleich dazu immer preiswerter.
