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Solarwärmeanlage

Solarthermische Anlage © Wagner

Solarthermische Anlagen

Die Sonne liefert mit ihrer Strahlung kostenlos und quasi unbegrenzt Energie. Mit der Nutzung von Solarenergie können Sie künftigen Energiepreissteigerungen relativ gelassen entgegensehen.

Solarwärmeanlagen (= solarthermische Anlagen) nutzen die Sonnenstrahlung durch Solarkollektoren für die Warmwasserbereitung und / oder die Heizung. Die Sonnenkollektoren sammeln die solare Einstrahlung und wandeln die Energie in Warmwasser um. Anders als bei der Verbrennung von Öl und Gas entsteht dabei kein Kohlendioxid (CO2).

Wie kann die Sonne das Warmwasser erwärmen?
In den Kollektoren befinden sich Wärmeabsorber und eine Flüssigkeit aus Wasser und Frostschutzmittel. Durch die Sonnenstrahlung wird die Flüssigkeit erwärmt und dann mittels einer Pumpe in einen zentralen Warmwasserspeicher im Haus geleitet. Dort gibt das Wasser-Frostschutz-Gemisch seine Wärme über einen Wärmetauscher wieder ab. Auf diese Weise werden Trinkwasser und evtl. das Wasser für die Heizung erwärmt.

Das Wasser-Frostschutz-Gemisch, das durch ein eigenständiges Rohrsystem vollständig vom Trinkwasserkreislauf getrennt ist, sorgt dafür, dass die Kollektoren im Winter nicht einfrieren. Der Kollektorkreislauf wird automatisch durch einen Regler gesteuert.

Die Umwälzpumpe in der so genannten Solarstation transportiert die Wärme aus dem Kollektor über die Verbindungsrohre in den Speicher. Der eingebaute Solarregler ist die zentrale Steuereinheit der Anlage. Immer wenn es im Kollektor wärmer ist als im Speicher, wird die Kollektorkreispumpe durch den Regler eingeschaltet.

Wo sollten Solarkollektoren angebracht werden?
Am häufigsten werden Solaranlagen auf Schräg- oder Flachdächern angebracht. Geeignete Ausrichtungen sind alle Orientierungen zwischen Südost und Südwest bei Neigungen von etwa 20° bis 50° Grad. Wichtig ist, dass die Flächen nicht durch benachbarte Gebäude oder Bäume verschattet werden.

Muss ich kalt duschen, wenn die Sonne nicht ausreichend scheint?
Warmwasserspeicher für Solaranlagen werden immer größer als klassische Speicher ausgelegt, um für trübe Tage einen Vorrat anzulegen. Reicht die Sonnenstrahlung einmal nicht zur Wassererwärmung aus, heizt der konventionelle Heizkessel nach. Es steht also immer ausreichend warmes Wasser zur Verfügung. Ohne Verzicht auf den gewohnten Komfort haben Sie das gute Gefühl, jeden Monat Geld zu sparen und gleichzeitig einen wertvollen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.

Wie funktioniert die solare Heizungsunterstützung?

Kann sich das Trinkwasser mit dem Heizungswasser vermischen? Bei der solaren Trinkwassererwärmung mit Heizungsunterstützung wird häufig ein Kombispeicher (Tank-in-Tank-Speicher) verwendet. In dem Hauptspeicher (Pufferspeicher) befindet sich das Heizungswasser, das auch direkt durch den Heizkessel und die Heizkörper fließt. In diesem Speicher ist ein gesonderter Tank für das Trinkwasser angeordnet, der seine Wärme aus dem großen Pufferspeicher bezieht. Eine solche Solaranlage erwärmt also nicht nur das Trinkwasser, sie unterstützt auch den Heizkessel bei der Raumheizung in der Übergangszeit und an sonnigen Wintertagen.

Welche unterschiedlichen Kollektortypen gibt es?
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Flachkollektoren und Vakuum-Röhrenkollektoren. Die Glasröhren der Röhrenkollektoren sind luftleer und haben daher einen besonders geringen Wärmeverlust. Sie sind dadurch ca. 30 % wirkungsvoller als Flachkollektoren. Bei gleichen Leistungsanforderungen benötigen sie eine geringere Fläche, sind aber auch teurer. Vakuum-Röhrenkollektoren sind wegen der höheren Leistungsfähigkeit besonders für Anlagen zur Heizungsunterstützung und bei ungünstigeren Einstrahlungsbedingungen zu empfehlen. Für Solaranlagen zur Warmwasserbereitung bzw. bei ausreichend großen Installationsflächen werden meist die günstigeren Flachkollektoren verwendet.

Wie groß muss die Kollektorfläche sein?
Das hängt vom Zweck ab: Für die Trinkwassererwärmung werden häufig Flachkollektoren genutzt werden. Der Speicher wird so dimensioniert, dass er den Warmwasserbedarf von ca. zwei Tagen decken kann (um somit einstrahlungsarme Zeiten zu überbrücken). Pro hundert Liter Speicherinhalt werden ca. 1,5 Quadratmeter Kollektorfläche auf dem Dach benötigt

Wenn auch eine Heizungsunterstützung geplant ist, muss entweder mehr Fläche für Flachkollektoren zur Verfügung stehen oder man nutzt die Vakuum-Röhrenkollektoren mit höherer Leistung. Die Dimensionierung solcher Anlagen funktioniert nicht mehr per Faustformel: Hier muss neben dem Warmwasserbedarf auch der Heizenergiebedarf des Hauses berücksichtigt werden. Dabei helfen Ihnen z. B. Energieberaterinnen und Energieberater. Ganz grob gilt: Solaranlagen mit Heizungsunterstützung sind meist etwa doppelt so groß und doppelt so teuer wie Anlagen zur Trinkwassererwärmung.