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Solarthermie

Juli 2012 Deutschland – ein Land der Wende? Nach der Katastrophe von Fukushima kam der Beschluss zur Energiewende – weg von der Atom- zur erneuerbaren Energie. Die Solarthermie ist ein Baustein.


Aufdachmontage - günstig und schnell. Befestigung auf nahezu allen Dacharten. Kein Eingriff in die Dachhaut.
© Wagner & Co Solartechnik GmbH
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Indach-Montage - architektonisch reizvoll. Besonders flacher, dachintegrierter Einbau. Geringe Wirkung von Schnee- und Windlasten.
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EURO TRIC - schnell, sicher und flexibel. Das perfekte Montagesystem für Kollektoren bei Aufdachbefestigung und Freiaufstellung.
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Die Solarthermie ist ein System, das Wärme aus der Sonnenenergie gewinnt. Diese Wärme kann für die Heizung oder die Dusche genutzt werden. In der Solarthermie werden Kollektoren auf dem Dach installiert, die die Wärme der Sonne auf eine Trägerflüssigkeit übertragen. Die Wärme wird dann in einem Wärmespeicher gelagert und zur Nutzung im Haus bereitgestellt.

Im Gegensatz dazu erzeugt die Photovoltaikanlage aus den Sonnenstrahlen elektrischen Strom. Dieser Strom kann dann entweder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden oder für das eigene Haus genutzt werden. Mit der Photovoltaik beschäftigen wir uns in der August-Ausgabe von "Familienheim und Garten" ausführlich.

nach obenSolarthermie-Kollektoren – Flach- oder Röhrenkollektor?

Bei der Entscheidung für eine thermische Solaranlage ist die Auswahl des geeigneten Kollektors besonders wichtig. Es werden zur Zeit drei Arten angeboten – zwei mit einer Flüssigkeit als Wärmeträger, einer mit Luft. Das Grundprinzip eines Solarthermie-Kollektors ist der Natur nachempfunden. Wie sich Wasser in einem Gartenschlauch erwärmt, der zu lange in der Sonne liegt, wandeln auch Solarthermie-Kollektoren Sonnenstrahlung in Wärme um.

Flachkollektoren

Der Flachkollektor wird am häufigsten verwendet. Er besteht aus einer schwarzen Platte, dem so genannten Absorber. Dieser ist je nach Ausführung aus Aluminium oder Kupfer und wandelt an seiner Oberfläche die Sonneneinstrahlung in Wärme um. Durch Kanäle oder Rohre strömt ein Wassergemisch, das die Wärme transportiert. Damit keine Wärme verloren geht, ist der Absorber in ein sehr gut gedämmtes Gehäuse eingebaut. Flachkollektoren werden für die Bereitung von Warmwasser und bei der Heizungsunterstützung eingesetzt.

Röhrenkollektoren

Der Vakuum-Röhrenkollektor ist prinzipiell ähnlich aufgebaut wie ein Flachkollektor. Er hat jedoch den Vorteil, dass Luft, die sich beim Flachkollektor noch im Wassergemisch befindet (Luftbläschen), entfernt wird. Dadurch entsteht beim Solarthermie-Röhrenkollektor ein Effekt wie bei der Thermoskanne und es geht weniger Wärme verloren.

Besonders bei hohen Temperaturunterschieden zwischen dem Absorber und der Umgebung zeigt sich, dass der Röhrenkollektor einen höheren Wirkungsgrad hat als der Flachkollektor. Jedoch ist ein solcher Kollektor auch teurer und aufwändiger. Gut geeignet ist der Röhrenkollektor für Raumheizungen und Prozesswärmeerzeugungen.

Luftkollektoren

Im Gegensatz zum Vakuum-Röhrenkollektor nutzt ein Luftkollektor die Sonnenstrahlung, um Luft zu erwärmen, anstatt einer Flüssigkeit. Vorteil dieser Technik ist, dass der Kollektor im Winter nicht einfriert und nur wenig Probleme mit Rost auftreten. Der Anschaffungspreis ist günstiger, da einfacher und preiswertere Materialen verwendet werden können. Geeignet ist der Luftkollektor besonders für Gebäude mit Luftheizungssystemen wie Schwimmbäder oder Lagerhallen.

Luftkollektoren haben einen entscheidenden Nachteil, weshalb sie heute nur sehr wenig als Solarthermie Kollektoren im Einsatz sind: Das Trägermedium Luft kann die Wärme nicht so gut transportieren und speichern wie eine Flüssigkeit. Zusätzlich sind Ventilatoren nötig, um die Luft in Bewegung zu bringen. Sie verbrauchen im Schnitt mehr Strom als die Wasserpumpen bei Flach- oder Röhrenkollektoren.

Um je nach Anforderung den richtigen Solarthermie-Kollektor zu finden, sollten sich Interessenten von Fachleuten beraten lassen.

nach obenSolarheizung – Heizungsunterstützung & Warmwasser

Aufbau eines Kollektors
© Buderus
Aufbau eines Kollektors
Die Heizung verursacht die höchsten Energiekosten im Haushalt. Eine Solarheizung stellt Sonnenwärme für die Warmwasserbereitung und die Heizung bereit. Da der Heizkessel weniger arbeiten muss, senkt Solarthermie mit Heizungsunterstützung nicht nur den Brennstoffverbrauch und damit die Heizkosten – auch der CO2-Ausstoß wird deutlich reduziert.

Eine Solarheizung deckt im Sommer in vielen Fällen den Wärmebedarf eines Einfamilienhauses ab. Auch in den Übergangszeiten wie Frühling oder Herbst leistet Solarthermie zur Heizungsunterstützung einen substanziellen Beitrag zur Wärmebereitstellung. Im Winter ist der Solarertrag geringer, aber immer noch deutlich. Die Solarheizung ist allerdings – abgesehen von entsprechend entworfenen Neubauten – immer ein Zusatzsystem.

Grundsätzlich kann jede Heizung mit einer Solar-Anlage unterstützt werden.

Zu den Voraussetzungen einer Solar-Anlage gehört vor allem eine geeignete Dachfläche. Im Idealfall ist das Dach nach Süden ausgerichtet. Eine Abweichung von 15 bis 30 Grad ist dabei durchaus akzeptabel. Die Dachneigung sollte sich im Bereich um die 50 Grad bewegen, aber auch hier ist die Spannbreite relativ groß und kann durch technische Maßnahmen, wie eine Aufständerung, ausgeglichen werden.

Wenn die Grundvoraussetzungen für eine Solarthermie-Heizungsunterstützung gegeben sind, ist die professionelle Berechnung einer Solarheizung der nächste Schritt. Kollektorflächen von 7 bis 15 m2 sind für eine solche Anlage durchaus üblich, während der Solarspeicher im Schnitt ein Fassungsvolumen von 500 bis 1.000 Litern aufweist.

Wärme von der Sonne für heißes Wasser und zum Heizen.
© Agentur für Erneuerbare Energien
Wärme von der Sonne für heißes Wasser und zum Heizen.

nach obenFördermittel helfen

Die Preise einer Solarheizung bewegen sich für Komplettpakete zwischen 8.000 und 10.000 Euro. Hier sind bereits alle notwendigen Komponenten für den Betrieb enthalten. Dazu kommen noch Kosten für die Montage und Installation der Solarthermie-Heizungsunterstützung. Solarthermie und Warmwasserbereitung haben niedrigere Preise, aber die Wärmebereitung ist niedriger und die Anzahl der entsprechenden Förderprogramme geringer.

Staatliche oder auch privatwirtschaftliche Förderprogramme helfen mit Solarthermie-Förderung bei der Finanzierung einer Solar-Heizung. Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) sowie die KfW-Bankengruppe sind besonders hervorzuheben. Das BAFA fördert ausschließlich im Bestandsbau – Neubauten erhalten keine Fördermittel. Die KfW-Bankengruppe bietet Darlehen mit niedrigen Zinsen und für bestimmte Maßnahmen auch Zuschüsse an.

Die Wahl des passenden Herstellers der Solarthermie-Heizungsunterstützung ist nicht nebensächlich: Preise und Qualität der Komponenten sowie die nachträgliche Betreuung können sich stark unterscheiden.

Stiftung Warentest und Ökotest haben kürzlich jeweils einen eigenen Solar-Heizungs-Test durchgeführt. Weiterhin sollten die Solarthermie-Kollektoren das "Solar Keymark"-Siegel tragen. Dies bestätigt die Einhaltung der DIN EN 12976 und ist oft Grundlage für den Erhalt von Fördermitteln.

Für die Systemwahl und die Installation sollte man immer mehrere Fachbetriebe für Solarthermie konsultieren und Kostenvoranschläge miteinander vergleichen. Dies gewährt maximale Planungssicherheit und transparente Preise.

nach obenCheckliste Solarthermie

Eignet sich mein Haus für eine Solaranlage?

  • Solarthermieanlagen benötigen eine ausreichende Dachfläche. Der Umfang hängt davon ab, ob Sie eine Solaranlage zur Warmwasserbereitung installieren möchten oder ob die Anlage auch die Heizung unterstützen soll. Behalten Sie im Blick, dass eine Solarthermieanlage grundsätzlich eine Unterstützung darstellt. Sie benötigen einen Heizkessel, der zum Beispiel im Winter den Hauptanteil der Heizlast übernimmt.
  • Ist die Dachlastreserve Ihres Daches ausreichend, um das Gewicht der Anlage zu tragen? Die Dachneigung sollte bei der Warmwasserbereitung zwischen 30 und 50 Grad betragen. Die Heizungsunterstützung arbeitet am besten in Neigungen zwischen 45 bis 70 Grad Dachneigung.
  • Auch ein Flachdach kann eine Solarthermieanlage tragen. In diesem Fall wird ein Aufständer montiert.
  • Achten Sie darauf, dass Ihre Dachfläche möglichst unverschattet bleibt. Bäume oder andere Häuser können im Tagesgang Schatten werfen.
  • Solarthermieanlagen sind baugenehmigungsfrei. Allerdings sollten Sie sich mit der zuständigen Baubehörde abstimmen. Dies gilt besonders für Häuser unter Denkmalschutz. Die Lage ist zwischen den einzelnen Bundesländern nicht einheitlich – ein Blick in die jeweilige Landesbauordnung sollte vor jedem Bauvorhaben stehen.
  • Ein durchschnittlicher Speicher für eine Warmwasser-Solaranlage benötigt ungefähr 350 Liter Speichervolumen. Anlagen zur Heizungsunterstützung erreichen Volumina von 600 bis 1.000 Litern. Der Speicher sollte nahe an den Kollektoren aufgestellt werden, um Wärmeverluste zu minimieren.

Wie groß fällt die Anlage aus?

  • Bei der Warmwasserbereitung benötigt man ungefähr 1 bis 1,3 m2 Flachkollektoren bzw. 0,8 bis 1 m2 Vakuumröhrenkollektoren pro Person. Das Speichervolumen sollte 60 bis 80 Liter pro Person betragen.
  • Bei der Heizungsunterstützung fallen diese Werte größer aus. Pro 10 m2 Wohnfläche geht man von 1 m2 Flachkollektoren bzw. 0,5 m2 Vakuumröhrenkollektoren aus. Das Speichervolumen beträgt 50 Liter pro Quadratmeter Flachkollektorfläche plus 50 Litern Warmwasserbedarf pro Person.

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Checkliste, Erneuerbare Energie, Luftkollektoren, Photovoltaik, Röhrenkollektor, Solar, Solarthermie

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1
|
5. Juni 2013

Volker Siedler

Die Botschaft hör ich wohl, allein mir fehlt der Glaube

Goethes Faust ( Teil I, Nacht )

Volker, Siedler seit 1981

http://www.windstrom-kosten.de/

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