Solarthermie - nachhaltige Wärme vom eigenen Dach

Indem Sie bei Heizung und Warmwasser auf Sonnenwärme setzen, sparen Sie viel Energie und somit auch Geld. Ersetzen Sie eine Öl- oder Gasheizung durch eine Solarthermieanlage, verringern Sie Ihren CO2-Ausstoß nachhaltig und leisten damit einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz. Gleichzeitig steigern Sie den Wert Ihrer Immobilie. Bevor Sie Solarkollektoren kaufen, sollten Sie sich jedoch eingehend über das Thema informieren. Denn nur, wenn alle Voraussetzungen für einen optimalen Betrieb erfüllt sind, können Sie mit einem ausreichend hohen Ertrag an Wärmeenergie rechnen. Im Folgenden erfahren Sie mehr über den richtigen Einsatz von Solarthermie und in unserem Online-Shop erhalten Sie alle dafür erforderlichen Komponenten.

Was genau ist eine solarthermische Anlage?

Eine Solarthermieanlage erzeugt die Wärme für das Trink- und Brauchwasser und/oder die Heizungsunterstützung aus der Energie der Sonne. Gesammelt wird diese mithilfe von Kollektoren, die auf dem Hausdach montiert und mit der im Gebäude befindlichen Heizanlage verbunden werden. Da hierzulande nicht jeden Tag die Sonne scheint, kann die solarthermische Anlage den Bedarf an Heizenergie nicht vollständig allein decken. Deshalb wird die Solarthermie in aller Regel mit einer anderen Heizungsform kombiniert, beispielsweise mit einer Wärmepumpe. Diese nutzt Umweltwärme aus der Luft, dem Wasser oder dem Erdreich, um Wärmeenergie zu erzeugen und ist damit eine perfekte Ergänzung zur Solaranlage.

Wie funktioniert die Solarthermie?

Die Funktionsweise der Solarthermie ist denkbar einfach: Die Solarkollektoren nehmen die Sonnenenergie auf und übergeben sie an ein Wärmeträgermedium. Diese Flüssigkeit wird über einen Wärmetauscher geleitet, über das sie die Wärme an das im Pufferspeicher befindliche Wasser abgibt. Anschließend wird das Trägermedium zurück zum Kollektor gepumpt, wo der Vorgang von neuem beginnt. Ein wichtiges Element für den reibungslosen Betrieb einer Solarthermieanlage ist die solarthermische Regelung. Die Solarsteuerung gewährleistet, dass die Umwälzpumpe der Solaranlage nur dann Wärmeträgerflüssigkeit zum Pufferspeicher pumpt, wenn das Wasser in dessen unterem Bereich kälter ist als die Wärmeträgerflüssigkeit. Nur so kann ein Wärmeertrag erzielt werden. Daher arbeitet die solarthermische Steuerung mit zwei Temperaturfühlern, von denen einer die Temperatur der Wärmeträgerflüssigkeit und der andere die Temperatur im Speicher misst. Übliche Einschalttemperaturdifferenzen bei der Solarthermie-Regelung liegen bei rund 5 bis 7 °C, Ausschalttemperaturdifferenzen bei 2 °C.

Wie unterscheidet sich die Solarthermie von der Photovoltaik?

Sowohl die Solarthermie als auch die Photovoltaik nutzen die Sonnenenergie. Daher passt der umgangssprachliche Begriff Solaranlage für beide Technologien. Während jedoch die solarthermische Anlage aus der Wärme der Sonne Heizenergie gewinnt, werden Photovoltaik-Kollektoren zur Stromerzeugung eingesetzt. Eine Ausnahme bilden die sogenannten Power-to-Heat-PV, die den regenerativ erzeugten Strom nach dem Wasserkocher-Prinzip in Wärme umwandeln. Das geschulte Auge kann Solarthermie und Photovoltaik relativ leicht anhand der Solarzellen auf dem Dach unterscheiden. Während Solarthermie-Kollektoren durchgehend schwarz sind oder aus Röhren bestehen, sind in PV-Kollektoren die einzelnen Solarzellen als kleine, oftmals bläuliche Quadrate erkennbar. Auf einigen Dächern finden sich beide Varianten, wobei die Solarmodule zur Stromerzeugung eine weitaus größere Fläche in Anspruch nehmen.

Welche Standorte eignen sich für Solarthermie-Kollektoren?

Voraussetzung für eine effiziente Nutzung der Sonnenenergie zur Wärmeerzeugung ist ein passender Standort. Da der Ertrag der Anlagen maßgeblich von der Einstrahlungsintensität und dem Einstrahlungswinkel der Sonne abhängt, ist eine optimale Ausrichtung der Kollektoren unabdingbar. Ideal sind unverschattete Süddächer. Eine Südost- oder Südwestlage bringt ebenfalls eine gute Ausbeute. Zeigt der Kollektor für die Solarthermie nach Osten oder Westen, verringert sich der Ertrag um circa 25 Prozent. Eine Montage auf der Nordseite ist nicht zu empfehlen, da Solarthermie auf direkte und hohe Sonneneinstrahlung angewiesen ist. Wenn nur ein Norddach die erforderliche Fläche bietet, ist eine Power-to-Heat-PV meist die bessere Alternative.

Röhren- oder Flachkollektor - welche Option ist die beste?

Die wichtigsten und zugleich sichtbarsten Solaranlagen-Komponenten sind die Kollektoren. In Deutschland am meisten verbreitet ist der Flachkollektor für die Solarthermie. Dieser besteht aus einer flachen Absorberfläche, die durch eine widerstandsfähige Glasabdeckung und ein robustes Gehäuse geschützt wird. Eine zweite Variante ist der Röhrenkollektor, der sich aus mehreren Glasröhren zusammensetzt, in denen sich jeweils ein Absorber befindet. Solar-Flachkollektoren bieten ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und sind vollständig in das Dach integrierbar. Sie benötigen jedoch viel Platz und sind relativ schwer. Einen höheren Wirkungsgrad erzielen Röhrenkollektoren, die ein geringeres Gewicht aufweisen und sich platzsparend montieren lassen. Sie sind aber deutlich teurer und empfindlicher. Steht ein ausreichend großes Dach zur Verfügung, empfiehlt es sich, Flachkollektoren zu kaufen. Röhrenkollektoren sind die bessere Wahl, wenn der Platz für Solarthermie mit Flachkollektor nicht ausreicht oder das Dach für das hohe Gewicht nicht stabil genug ist.

Wie funktioniert die Kombination aus Solarthermie und Wärmepumpe?

Solaranlagen lassen sich auf verschiedene Arten mit Wärmepumpen kombinieren. Bei der direkten Variante produzieren beide Anlagen Wärme für Heizung und Warmwasser. Liefert die Solarthermie genug Wärme, hat die Wärmepumpe Pause. Bei der indirekten Unterstützung steigert die Solaranlage die Effizienz der Wärmepumpe, indem sie die Wärmequelle der Pumpe aufheizt. Das senkt den Stromverbrauch der Pumpe, da diese das Temperaturniveau weniger stark anheben muss. Einer Solaranlage, die sowohl für die Brauchwassererwärmung als auch zur Heizungsunterstützung eingesetzt wird, kann den Wärmebedarf zu circa 20 bis 30 Prozent decken. In einigen Fällen sind sogar mehr als 50 Prozent drin.

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