Solarthermische Anlagen im Themenüberblick

Die thermische Solaranlage heizt mit der Kraft der Sonne

Photovoltaik und Solarthermie werden in den Medien gern unter dem Begriff "Solaranlagen" zusammengefasst. Ganz so einfach ist es nicht: hinter diesem Begriff verbergen sich zwei völlig unterschiedliche Technologien: während Photovoltaikanlagen Strom erzeugen, stellt eine thermische Solaranlage Wärme bereit.

Wie eine Solarthermieanlage funktioniert: Die thermische Solaranlage wandelt mit Solarkollektoren Sonneneinstrahlung in Wärmeenergie um.

Die häufigsten Arten von Kollektoren sind der Flachkollektor und der Vakuumröhrenkollektor. Die Wärme gelangt über den Solarkreislauf, den eine Solarpumpe in Bewegung hält, in einen Pufferspeicher.

Mit dieser Wärme unterstützen Sie ihre Warmwasserbereitung, entlasten Sie über eine Heizungsunterstützung ihre Heizung und sparen Heizkosten oder können ihren Pool aufheizen.

Abgesehen von der Antriebsenergie für die Pumpe wenden Sie für diese Wärme keine Energie auf. Was die thermische Solaranlage in den Puffer einspeist, muss ihre Heizung nicht erzeugen - so entlastet die Anlage ihr Heizsystem und spart Heizkosten.

Aufbau und Funktion eines Solarkollektors

Durch das Solar-Sicherheitsglas gelangt Tageslicht in die thermische Solaranlage und den Solarkollektor. Hier trifft es auf das Absorberblech (absorbieren = aufsaugen), das nicht nur 95 % des Lichtes in Wärme umwandelt, sondern auch die Wärmeabstrahlung auf ein Minimum reduziert. Die Wärme leitet die thermische Solaranlage dann über Rohre vom Absorberblech ab und führt sie aus dem dem Kollektor. Dabei liegt die Temperatur des Kollektors deutlich über der Umgebungs­temperatur. Es drohen Wärmeverluste!

Für thermische Solaranlagen mit Flachkollektoren werden deshalb temperaturbeständige Dämmstoffe eingesetzt. Vakuumröhren-Kollektoren werden dagegen ihrem Namen gerecht: Mangels Luft kann die Wärme nicht vom Absorber nach außen gelangen.

Thermische Solaranlage im Betrieb

Die Wärme aus dem Kollektor wird durch das Rohr des Solarkreislaufes zum Speicher transportiert und vom Solar-Wärmetauscher an das Wasser übertragen. Dieser geschlossene Kreislauf enthält eine frostsichere Flüssigkeit, die die thermische Solaranlage gegen Korrosion schützt und temperaturbeständig ist. Die Umwälzpumpe wird vom Solarregler immer dann eingeschaltet, wenn der Kollektor deutlich wärmer ist als der untere Teil des Speichers. Eine thermische Solaranlage benötigt dafür jährlich weniger als 100 kWh Strom.

Im Speicher gibt es neben dem Solar-Wärmetauscher noch einen Wärmetauscher, der im Bedarfsfall zusätzliche Wärme vom Heizkessel liefert. Auch wenn die thermische Solaranlage nicht genug Wärme liefern kann, steht immer warmes Wasser zur Verfügung. Speicher und Solarstation benötigen eine Stellfläche von einem Quadratmeter. Die Solarstation enthält neben Pumpe und Regler alle Bauteile, die zur allgemeinen Betriebssicherheit für thermische Solaranlagen erforderlich sind.

Planungsschritte für thermische Solaranlagen

Je nach individuellem Bedarf werden pro Person ein bis zwei Quadratmeter Kollektorfläche und 60 bis 120 Liter Speichervolumen benötigt, um den gesamten Warmwasserbedarf während des Sommers durch die thermische Solaranlage zu decken. Übers Jahr gesehen deckt eine thermische Solaranlage ca. 60 % des Energiebedarfs zur Bereitung von warmem Wasser. Vakuum­röhren-Kollektoren sind leistungsfähiger und kleiner als Flachkollektoren.

Der richtige Platz für thermische Solaranlagen lässt sich fast immer finden. Ob an der Wand oder auf`s Flachdach, über den Dachpfannen oder ins Dach integriert: Montagesysteme gibt es für alle Anwendungen.

Thermische Solaranlagen zur Heizungsunterstützung

Heizen ist durch thermische Solaranlagen auch möglich. Vorausgesetzt wird allerdings ein überdurchschnittlicher Wärmeschutz des Hauses. Dann kann die Sonne an schönen Tagen im Winterhalbjahr kräftig die Heizung unterstützen, dabei Energie einsparen und so die Atmosphäre entlasten.

Dazu braucht es für die thermische Solaranlage nur einige zusätzliche Quadratmeter Kollektorfläche und einen Speicher, der sowohl den Heizkreis als auch das Trinkwasser mit solarer Wärme versorgt.

Thermische Solaranlage auf dem Prüftstand: Kosten-Nutzen-Verhältnis

Die Kosten für thermische Solaranlagen zur Warmwasserbereitung liegen zwischen 3.000 und 6.000€ bei einer Kollektorfläche von 4 bis 8 Quadratmetern. Eine thermische Solaranlage, die zusätzlich die Heizung unterstützt, kostet bei 8 bis 12 Quadratmeter Kollektorfläche 6.000 bis 12.000€

Jeder Quadratmeter Kollektor gewinnt jährlich 300 bis 500 kWh Energie, die nicht mehr auf herkömmliche Weise erzeugt werden muss. Zwanzig Jahre und länger wird das so gehen - bei geringsten Betriebskosten. Das erspart eine Menge CO2 und schont Ressourcen.

Eine thermische Solaranlage kann im jährlichen Durchschnitt 10-30% ihrer Heizkosten oder ungefähr 60% ihrer Kosten für die Warmwasserbereitung übernehmen, je nachdem, welches System Sie bevorzugen. Aus diesem Grund ist eine Solarthermieanlage auch kein eigenständiges Heizsystem: es unterstützt immer in Kombination mit einem bestehenden Heizsystem zusammen.

Da eine thermische Solaranlage die Energie der Sonne nutzt, schwanken die Erträge über das Jahr gerechnet deutlich. Im Sommer gewinnen Sie die meiste Wärme, während die Erträge im Winter sinken. Deshalb müssen Fachleute ein Anlagenkonzept erstellen, das diesen Sachverhalt angemessen berücksichtigt - das ist in der Regel aber kein Problem.

So unterschiedlich wie Immobilien untereinander sind, so verschieden sind deshalb auch die passenden Anlagenkonzepte - deshalb sollten Sie sich unbedingt immer vor Ort Angebote von mehreren Fachleuten erstellen lassen. Nur so gewinnen Sie den nötigen Überblick und können die Angebote sachgerecht vergleichen. In unserer Solarthermiecheckliste haben wir einmal zusammengestellt, wie Sie bei der Planung vorgehen sollten und geben Tipps für den Termin vor Ort.

Wenn es allerdings im Moment zu eng ist im Portemonaie für eine thermische Solaranlage, dann sollten auf jeden Fall die Voraussetzungen für die zukünftige thermische Solaranlage geschaffen werden. Der richtige Speicher, ein paar Rohre und etwas freie Dachfläche: Durch diesen geringen Mehraufwand wird es leicht, thermische Solaranlagen später jederzeit an die Sonne anzuschließen.