Die Sonne heizt ein: Solarthermie

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Wie funktioniert eine thermische Solaranlage eigentlich?
Woraus bestehen Solarthermie-Anlagen?
Was genau ist ein Kollektor?

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Juli 2016 Die Sonne liefert etwa 10.000 Mal so viel Energie an die Erde, wie die gesamte Menschheit pro Jahr verbraucht. Warum also diese Kraft nicht nutzen? Moderne Solarthermie-Anlagen wärmen das Wasser zum Baden, Duschen und Spülen und unterstützen die Heizung.

Der Sommer ist da − und endlich hat die Heizung Pause. Jetzt ist Zeit, die eventuell veralteten Kessel im Keller auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen. Viele Modernisierer setzen dabei auf eine Solaranlage kombiniert mit einem modernen, sparsamen Heizkessel. So kann man den Energieverbrauch deutlich senken: Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus heißt das, dass zum Beispiel bis zu 1.500 Liter Heizöl pro Jahr weniger verfeuert werden. "Im Unterschied zu Photovoltaik-Anlagen, mit denen aus Sonnenenergie Strom hergestellt werden kann, werden Solarthermie-Anlagen für die Produktion von Heizwärme und Warmwasser genutzt", erklärt Experte Christian Stolte von der Deutschen Energie-Agentur (dena). Solarthermie lässt sich problemlos mit anderen modernen Heizsystemen kombinieren, etwa mit Brennwertgeräten, Wärmepumpen oder Pelletkesseln. Dies ist nötig, weil vor allem im Winter mit der Sonnenenergie nicht der komplette Wärmebedarf gedeckt werden kann.

nach obenWie funktioniert eine thermische Solaranlage eigentlich?

Als Solarthermie bezeichnet man die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme (lat. sol: Sonne; griech. thermie: Wärme). Lässt man einen dunklen Gartenschlauch eine Zeit lang in der prallen Sonne liegen, erhitzt sich das Wasser darin enorm und bleibt auch lange Zeit warm, die Hitze ist gespeichert. Genau nach diesem Prinzip arbeiten thermische Solaranlagen. Sonnenkollektoren (lat. colligere: sammeln) fangen die Sonnenenergie auf und leiten sie mittels einer speziellen Flüssigkeit, die in Rohren verläuft, an einen Warmwasserspeicher im Haus weiter. Über einen Wärmetauscher wird die Wärme dann an das Wasser im Speicher übertragen. Von dort kann es entweder sofort oder bei Bedarf genutzt werden, auch wenn keine Sonne scheint. Anschließend fließt die abgekühlte Wärmeträgerflüssigkeit wieder zurück zu den Kollektoren, um erneut von der Sonne erwärmt zu werden. Die Anlagen sind so dimensioniert, dass sie im Sommer bei ausgeschalteter Heizung das benötigte warme Wasser, etwa zum Duschen, vollständig liefern können. In der Übergangszeit und im Winter wird das Wasser mit Solarthermie vorgewärmt und dann von der Heizung auf die gewünschte Temperatur gebracht. Auf diese Weise lassen sich im Jahresdurchschnitt bis zu zwei Drittel der Wärme, die für warmes Wasser benötigt wird, solar erzeugen.

nach obenWoraus bestehen Solarthermie-Anlagen?

Solaranlagen bestehen im wesentlichen aus mehreren Solarkollektoren, einem gut gedämmten Speicher für Warmwasser, einer Pumpe, die die Wärmeträger-Flüssigkeit in die Kollektoren pumpt, einem isolierten Rohrkreislauf und einer elektronischen Regelung. Außerdem ist am Pufferspeicher natürlich noch die eigentliche Heizanlage angeschlossen, da die Solaranlage im Winter nicht die gesamte benötigte Wärme allein produzieren kann.

nach obenWas genau ist ein Kollektor?

Den sogenannten Kollektor bezeichnet man immer wieder als "Herzstück" einer Solaranlage. Durch eine Glasscheibe scheint das Sonnenlicht auf ein dunkel beschichtetes Blech, den Absorber. Dieser gibt die Wärme weiter an eine Flüssigkeit, in der Regel Wasser mit Frostschutzmittel, welches die Wärme an den Brauch- oder Heizwasserspeicher weiterleitet. Flach- und Vakuumröhrenkollektoren werden am häufigsten eingesetzt. Dazu Dr. Lothar Breidenbach, Geschäftsführer Technik des Bundesverbandes der Deutschen Heizungsindustrie e.V. (BDH): "Es gibt verschiedene Arten von Sonnenkollektoren am Markt, die sich sowohl in der Leistung wie auch im Preis unterscheiden. Die gängigsten Varianten sind der Flach- und der Vakuumröhrenkollektor. Flachkollektoren enthalten selektiv beschichtete Hochleistungsabsorber. Diese Kollektorenversion eignet sich sowohl für die Indachmontage als auch für die Aufdach- oder Flachdachmontage und bietet somit vielseitige architektonische Gestaltungsmöglichkeiten. Vakuumröhrenkollektoren benötigen für denselben Wärmeertrag etwa 30 Prozent weniger Fläche. Sie nehmen die Wärme über luftleere, druckfeste Glasrohre auf. Welche Kollektorausführung im speziellen Fall die optimale ist, lässt sich so pauschal nicht beantworten. Denn neben gestalterischen Wünschen hängt die Konfiguration der Kollektorfläche auch immer von den individuellen Ansprüchen und dem Wärmebedarf ab. Entsprechend sollte der Hausbesitzer sich für eine solche Entscheidung im Vorfeld immer vom Fachhandwerker beraten lassen. Prinzipiell sind alle in Deutschland erhältlichen Kollektoren von Qualitätsherstellern sehr langlebig."

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Einfamilienhaus, Energieverbrauch, Heizöl, Photovoltaik-Anlage, Solar, Solaranlage, Solarkollektoren, Solarthermie-Anlagen, Sonne

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