Häufig werden unter dem Begriff „Solaranlage” sowohl Photovoltaik- als auch Solarthermieanlagen aufgelistet. Das ist jedoch nicht korrekt. Zwar wird für beides eine Anlage auf das Dach installiert, die Funktionsweisen und die dadurch gewonnenen Energieformen unterscheiden sich allerdings grundlegend voneinander:
Beide Anlagen werden meist als Heizungsunterstützung genutzt. Ihre reguläre Heizung springt immer dann als Wärmeerzeuger ein, wenn gerade nicht ausreichent solare Energie zur Verfügung steht. Ihren Heizungs- sowie Warmwasserbedarf komplett über Solarthermie abzudecken ist aufgrund der wenigen Sonnenstunden in Deutschland fast unmöglich.
Die Solarthermieanlage ist ein komplexes System, welches aus mehreren Bauteilen mit verschiedenen Funktionen besteht. Eine Anlage für Solarthermie setzt sich im Allgemeinen aus folgenden Teilen zusammen:
Der wichtigste Bestandteil einer Solarthermieanlage ist der Kollektor. In den Kollektoren befinden sich sogenannte Absorber, welche die einfallenden Sonnenstrahlen aufnehmen und in Wärme umwandeln. Die Wärme wird dann an ein Wärmeträgermedium (meist ein Gemisch aus Wasser und ökologisch unbedenklichem Frostschutzmittel) übertragen, das den Absorber durchströmt. Die Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert zwischen dem Kollektor und dem meist im Keller installierten Speicher für die gewonnene Wärme.
Sobald die Temperatur am Kollektor die Temperatur im Warmwasserspeicher übersteigt, schaltet sich die zentrale Steuerungseinheit (Solarregler) der Solarheizung ein. Eine Pumpe wird in Gang gesetzt und transportiert die im Kollektor aufgenommene Wärme in den Speicher, wo es für die weitere Nutzung bereitgestellt wird. Eine konventionelle Heizung gewährleistet, dass warmes Wasser auch dann zur Verfügung steht, wenn die Solarkollektoren mal keine Energie liefern.
Sonnenkollektoren sind das Zentrum einer solarthermischen Anlage. In der Solarthermie wird zwischen zwei wesentlichen Typen von Solarkollektoren unterschieden:
Anlagen, welche ausschließlich für die Warmwasserversorgung gedacht sind, werden meist mit Flachkollektoren betrieben. Eine geringere Fläche sowie ein kleinerer Speicher sind ausreichend, um das reguläre Heizungssystem zu unterstützen. Demzufolge sind auch die Investitionskosten und der Planungsaufwand für Solarthermieanlagen für Warmwasser geringer. Im Regelfall deckt eine Anlage für die Wassererwärmung rund 60 Prozent des Warmwasserbedarfs.
Wenn Ihre Solarthermieanlage auch Ihr reguläres Heizsystem unterstützen soll, dann planen Sie dafür eine etwas größere Fläche als auch ein größeres Speichervolumen ein. Vor allem im Frühjahr sowie im Herbst ist solare Wärmeenergie lohnenswert, da zu dieser Zeit die Sonne immer noch scheint. Durch die Verwendung der effizienteren Röhrenkollektoren erreichen solche Anlagen in der Regel einen solaren Deckungsgrad von etwa 30 Prozent. Entscheiden Sie sich zusätzlich für einen Saisonspeicher, ist die Sonnenwärme sogar im Winter nutzbar. Im Gegensatz zu den Tagesspeichern sind diese aufgrund Ihrer hohen Speicherkapazität ziemlich platzeinnehmend und nicht für jeden Eigentümer geeignet.
Der Wirkungsgrad beschreibt, wie viel der empfangenen Sonnenenergie von einer Solarthermieanlage in Wärmeleistung umgewandelt werden kann. Um den Wirkungsgrad in der Solarthermie zu ermitteln, werden zwei sogenannte Leistungszahlen berücksichtigt:
Der Solarertrag ist die tatsächlich nutzbare Wärmeenergie, die durch eine Solarthermieanlage erzeugt wird. Der Solarertrag ist dabei immer geringer als die insgesamt erzeugte Wärmemenge, da Wärme nicht zu jedem Zeitpunkt genutzt werden kann. Solarthermische Anlagen zur Heizungsunterstützung liefern beispielsweise im Sommer deutlich mehr Energie, als benötigt wird.
Zusätzlich vom Wirkungsgrad ist der Solarertrag auch von der jährlichen Sonneneinstrahlung abhängig, denn nicht überall in Deutschland scheint die Sonne gleich viel. Die sogenannte Globalstrahlung schwankt hierzulande zwischen 900 und 1.300 Kilowattstunden pro Quadratmeter im Jahr. Auch die Gesamtflächengröße Ihrer auf dem Dach installierten Kollektoren sowie der Neigungswinkel und die Ausrichtung Ihres Daches beeinflussen den Ertrag Ihrer Anlage. Eine optimal ausgerichtete Anlage generiert mehr Solarwärme, als eine Anlage, welche den halben Tag im Schatten steht. Ein Fachmann berät Sie zu Ihrer individuellen Situation und hilft Ihnen, das Maximum aus Ihrer Solarthermieanlage zu holen.
Durchschnittlich erzielen Solarthermieanlagen zur Brauchwassererwärmung einen Jahresertrag von etwas 500 bis 750 kWh/m². Bei einer solarthermischen Versorgung mit Warmwasser für ein Einfamilienhaushalt mit vier Personen wird eine Kollektorfläche von etwa 4 bis 6 Quadratmetern und mit einem Speichervolumen von rund 300 Litern benötigt, um Erträge zwischen 3000 bis 4500 kWh zu erzeugen.
Der Ertrag einer Anlage zur Heizungsunterstützung fällt mit rund 300 bis 500 kWh etwas niedriger aus. Um einen jährlichen Ertrag von etwa 4500 bis 7500 kWh zu erzeugen, wird demzufolge eine Anlagenfläche von rund 15 Quadratmetern benötigt.
Die Investition in eine Solarthermieanlage kann kostspielig werden. Solarthermie wird auf vielfältige Weise gefördert und erfüllt auch Ihnen den Traum einer neuen solarthermischen Anlage.
Informieren Sie sich darüber hinaus bei Ihrer Gemeinde über Zuschüsse für Solarthermie. Häufig unterstützen diese energieeffizientes Bauen verschiedene Fördergelder.
Wer eine Solarthermieanlage kauft, macht sich unabhängiger von den steigenden Energiepreisen. Die Investition in Solarthermie ist zwar relativ kostenintensiv, rentiert sich aber nach einigen Jahren. Wir haben Ihnen zwei Preisbeispiele für komplette Solarthermieanlagen für ein 4-Personen-Haushalt zusammengestellt, damit Sie sich eine ungefähre Vorstellung vom preislichen Rahmen machen können:
| Solarthermieanlage für Warmwasser | Kosten* |
|---|---|
| Kollektorfläche 4 bis 6 m² (Flachkollektoren) | 1.500 Euro |
| Wärmespeicher 300 l | 1.000 bis 2.000 Euro |
| Installation (Montage) | 1.500 Euro |
| Gesamtkosten | 4.000 bis 6.000 Euro |
| *Preisangaben sind Richtwerte zur Orientierung |
| Solarthermieanlage für Warmwasser + Heizung | Kosten* |
|---|---|
| Flachkollektor 16 m² | 5.000 Euro |
| Wärmespeicher 600 l | 2.000 bis 3.000 Euro |
| Installation (Rohre, Montage etc.) | 3.000 Euro |
| Gesamtkosten | 10.000 bis 13.000 Euro |
| *Preisangaben sind Richtwerte zur Orientierung |
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