Thermische Solaranlagen

Grundlagen:

Durch thermische Solaranlagen wird mit Hilfe von direkter und indirekter Sonneneinstrahlung Wärme erzeugt, die für die Brauchwasserbereitung und sogar zur Heizungsunterstützung genutzt werden kann. Im Gegensatz dazu produzieren Photovoltaikanlagen bei geringerem Wirkungsgrad elektrischen Strom.

Hier finden Sie Beispiele für thermische Solaranlagen in der Praxis: Bildergalerie

Technik:

Bei thermischen Sonnenkollektoren wird zwischen Vakuum-Röhren und Flachkollektoren unterschieden. Da heutzutage die Unterschiede beim Ertrag nicht mehr so groß sind wie früher, werden Vakuum-Röhrenkollektoren nur noch bei beengtem Montageplatz auf dem Dach eingesetzt.

Der beste Montageort sind, aufgrund der höheren Sonneneinstrahlung, in unseren Breiten Süddächer mit einer Neigung von etwa 40°. Sollte das nicht möglich sein, ist auch eine leicht abweichende Ausrichtung möglich, wobei natürlich der mögliche Ertrag sinkt.
Für Flachdächer gibt es Aufständerungen mit Beschwerungswannen, damit die Dachhaut für die Befestigung nicht durchbohrt werden muss.
Bei größeren Anlagen erfolgt die Installation auch mehrreihig.

Zum Anschluss der Kollektoren an den Wärmetauscher im bivalenten Warmwasser- oder Pufferspeicher werden zwei Kupfer- oder Edelstahl-Rohre mit speziellen Fittings und einer hochtemperaturbeständigen Dämmung verlegt. Zum Schutz vor Frostschäden enthält die Anlage ein Wasser-Glykol-Gemisch.
Durch moderne Regelungen können Solaranlagen in die Heizung eingebunden und z.B. das Nachheizen des Warmwasserspeichers optimiert werden.

Hier sehen Sie ein einfaches Solar-Anlagenschema:

Warmwasser- und Heizungsunterstützung:

Wenn die Solaranlage neben der Warmwasserbereitung auch die Gebäudeheizung unterstützen soll, spricht man von Hybridsystemen. Dafür sind einige Voraussetzungen zu erfüllen.
Neben der hydraulischen Einbindung eines Pufferspeichers in ausreichender Größe und mit einer entsprechend ausgestatteten Regelung, ist auch eine größere Kollektoranlage notwendig, um einen ausreichend hohen Deckungsanteil zu erhalten.
Moderne Gas-Hybridgeräte haben die erforderlichen Anlagenkomponenten für die Heizungsunterstützung bereits integriert und aufeinander abgestimmt. Dadurch verringern sich der Platzbedarf und der Installationsaufwand deutlich.
Auch die Kombination mit Öl-Brennwert- oder Pelletsheizungen hat sich bei unseren Kunden schon viele Jahre bewährt.
Vor allem mit einer Fußbodenheizung können auch die niedrigen Puffertemperaturen, die bei geringem Solarertrag zur Verfügung stehen, gut genutzt werden.

Die Investition in eine Solaranlage zur reinen Warmwasserunterstützung rechnet sich zwar schneller, als in eine Heizungsunterstützung, allerdings nähern sich die Amortisationszeiten bei weiter steigenden Energiekosten immer weiter an. Über die ganze Laufzeit der Anlage ist man ohnehin mit dem höheren Einsparpotential einer Heizungsunterstützung klar im Vorteil.

Thermische Solaranlagen werden in Bestandsgebäuden durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gefördert.

Schwimmbadbeheizung:

Schwimmbäder müssen geheizt werden, um die gewünschten Badetemperaturen zu erreichen und um die Abkühlung über die große Oberfläche auszugleichen.
Solaranlagen haben in den Sommermonaten die größte Leistung und eignen sich daher hervorragend für die Beheizung eines Schwimmbades.
Die Kombination einer solaren Brauchwasser- bzw. Heizungsunterstützung mit der Schwimmbadheizung ist auch deshalb so ideal, weil dadurch die Wärmeabnahme im Sommer erhöht wird. Es gibt also während der heißen Jahreszeit keine überschüssige Energie mehr, sie kommt stattdessen dem Schwimmbad zu gute.

Einsatz in Neubau und Sanierung:

Vor allem im Neubau ist die Realisierung einer Solaranlage leicht möglich, da lediglich zwei zusätzliche Rohrleitungen und ein Steuerkabel bis zum Dach, sowie ein weiterer Wärmetauscher im Speicher vorbereitet werden müssen. Ob man dann sofort Kollektoren montiert, oder dies erst später in Angriff nimmt, bleibt dann jedem selbst überlassen. Zumindest spart man sich so die oft etwas umständliche, nachträgliche Installation.
Beim Einsatz fossiler Energieträger wie bei Öl- und Gasheizungen ist heute im Neubau ohnehin ein regenerativer Anteil an der Wärmeversorgung Pflicht. Diese Vorgabe des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes (EEWärmeG) kann man am einfachsten mit einer thermischen Solaranlage erfüllen.

Im Altbau werden zum Verlegen des Kollektorvor- und Rücklaufs gerne nicht mehr genutzte Kamine oder Lüftungsschächte verwendet - vorausgesetzt, deren Lage und Zugänglichkeit ist dafür geeignet. In schwierigen Fällen ist die Leitungsmontage aber auch an der Außenfassade möglich.

Hier finden Sie Beispiele für thermische Solaranlagen in Neubau und Sanierung: Bildergalerie

Fazit:

Mit der bewährten Technik thermischer Solaranlagen kann der Energieverbrauch der regulären Heizung gesenkt werden, was bei weiterhin steigenden Brennstoffpreisen immer attraktiver wird. Außerdem schont man die Umwelt durch die regenerative Energieerzeugung mit der Sonne.