SOLARTHERMIE

Grundsätzlich kann die Strahlungsenergie der Sonne auf zweierlei Arten in der Gebäudetechnik genutzt werden: Photovoltaik-Module produzieren aus ihr Strom und mittels Solarthermie über Solarkollektoren wird Warmwasser erzeugt oder die Heizung unterstützt.

Die Solarkollektoren sind auf einer schattenfreien Dachfläche, mit einer Neigung von 20 bis 60 Grad zu installieren. Die solaren Erträge sind bei der Südausrichtung der Kollektoren am größten, aber auch eine südwestliche oder südöstliche Ausrichtung ist möglich. Wenn eine Montage lediglich gen Osten oder Westen möglich ist, müssen die Kollektorflächen vergrößert werden, damit ein vergleichbarer Energieeintrag erzielt werden kann. Dabei gilt: Pro Person, die im Haushalt lebt, sollte circa 1 m² Kollektorfläche für die Betriebswasser-Erwärmung berechnet werden. Die Installation einer Solaranlage kann außer auf geneigten Dächern auch auf Flachdächern (aufgeständerte Variante) oder an der Außenwand erfolgen.

FUNKTIONSWEISE

Kernstück einer jeden Solaranlage ist der Solarkollektor – hier wird die Sonnenenergie auf der speziellen Beschichtung des Wärmeleitbleches (Absorber) direkt in Wärmeenergie umgewandelt. Die Strahlungswärme erhitzt die ständig zirkulierende Wärmeträgerflüssigkeit (z.B. Wasser, Luft oder Solarflüssigkeit) im Solarkreis, die dann mithilfe einer Pumpe in den Solarspeicher befördert wird. Hier wird das erwärmte Wasser gespeichert und bei Bedarf im Haushalt als Trinkwasser genutzt. Auf diese Weise kann in unseren Breitengraden der jährliche Warmwasserbedarf eines Haushaltes zu 70% mit Solarenergie abgedeckt werden. Darüberhinaus kann die solare Wärme auch zum Heizen eines Gebäudes genutzt werden. Dazu ist jedoch eine weitere Wärmequelle (z.B. Brennwertheizung, Wärmepumpe oder Holzheizung) erforderlich.

Die Bauteile einer Solaranlage wie Regelung, Sicherheitseinrichtungen und Speicher sollten regelmäßig überprüft und gewartet werden, damit eine einwandfreie Funktionsweise gewährleistet wird. Die Wärmeträgerflüssigkeit muss die vorgeschriebene Frostsicherheit aufweisen, damit das Einfrieren der Anlage bei Minusgraden verhindert wird. Auch die der Witterung ausgesetzten Anlagenteile müssen regelmäßig auf ihren ordnungsgemäßen Zustand getestet werden.

ARTEN

Als Arten kommen Flachkollektoren, Vakuumröhrenkollektoren und Luftkollektoren zum Einsatz.

Flachkollektoren halten seit jeher den größten Marktanteil im deutschen Markt: der Flachkollektor weist im Vergleich der Solarthermie Kollektoren eine gute Mischung aus einfachem und robustem Aufbau, effektiver Wirkung und geringen Systemkosten auf. Sie kommen vor allem bei der Warmwasserbereitung zum Einsatz, aber auch bei der Heizungsunterstützung in Kombianlagen sind sie oft auf Hausdächern zu sehen. (https://www.solaranlagen-portal.com/solarthermie/
kollektoren/flachkollektor)

Vakuum-Röhrenkollektoren weisen einen besonders hohen Wirkungsgrad auf und ermöglichen hohe Temperaturen. Sie werden sowohl für Solarheizungen auf Privathäusern als auch zur Erzeugung von Prozesswärme in der Industrie eingesetzt. Wesentliches Merkmal der Röhrenkollektoren ist, dass der Absorber unmittelbar an den einzelnen Röhren angebracht ist. Darin unterscheiden sie sich von Flachkollektoren, in denen die von der Solarflüssigkeit durchströmten Rohre zwischen flachen Absorbern verlegt werden. (https://www.solaranlage.eu/solarthermie/
solarkollektoren/vakuum-roehrenkollektoren)

Solar-Luftkollektoren nutzen – anders als handelsübliche Solarthermieanlagen – nicht Wasser oder ein Wassergemisch als Wärmeträger, sondern erwärmte Luft. So können sie insbesondere in der Übergangsjahreszeit die Heizung ersetzen und Energie sparen. (https://www.etapart.de/wissen/solar-luftkollektoren/)

VORTEILE EINER SOLARANLAGE

Sonnenenergie als unerschöpfliche Energiequelle
Umweltfreundlich
Relativ unabhängig von den Preisen fossiler Energieträger
Wertsteigerung der Immobilie
Mit einer solarthermischen Anlage können jährlich bis zu 65% der laufenden Heizkosten eingespart werden
Selbst im Winter sind moderne Solaranlagen imstande, effizient zu arbeiten
Eine solarthermische Anlage läuft CO²-emissionsfrei
Durch die Nutzung einer Solaranlage senkt sich der Erdöl- und Gasverbrauch, was sich positiv auf die CO²-Emission auswirkt
Transportwege für fossile und regenerative Brennstoffe entfallen bei einer Solarthermieanlage
Der zur Produktion benötigte Energieaufwand und die, von der Solaranlage produzierte Energie gleichen sich schon nach wenigen Jahren aus
Die Investition in eine Solarthermieanlage amortisiert sich in wenigen Jahren
Die Installation der Solaranlage wird vom Staat durch Zuschüsse und zinsgünstige Kredite gefördert
Solarthermische Anlagen können sogar zur Kühlung eines Gebäudes benutzt werden
(https://www.aktion-solar.com/de/solarthermie/vorteile-und-nachteile-solarthermie/)