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SolarthermieSolarthermie gehört wie Photovoltaik zur Solartechnik. Im Gegensatz zur Photovoltaik, die die Sonneneinstrahlung zur Herstellung von Strom verwendet, wird mit Solarthermie-Kollektoren aus Sonnenlicht Wärme gewonnen, die in der Regel zur Bereitstellung von Warmwasser genutzt wird. Solarthermie kann jedoch auch die Heizungsanlage unterstützen.

Wie funktioniert Solarthermie?

Für eine vollständige Solarthermie-Anlage sind nicht nur die Solarkollektoren nötig, sondern auch ein Speicher, ein Wärmetauscher sowie eine Regel- oder Steuerungseinheit. Um die größte Energieausbeute zu erzielen, sollte das Dach, auf dem die Solarkollektoren montiert werden, in südliche Richtung ausgerichtet sein und einen Neigungswinkel von 40° haben. Grundsätzlich sind zwar Abweichungen hiervon möglich, sie mindern jedoch die Effektivität der Solarthermie-Anlage.

Solarkollektoren nehmen durch die Absorberschicht auf ihrer Oberfläche das Sonnenlicht auf, das dort in Wärme umgewandelt wird. Diese Wärme wird an ein mäanderförmig verlegtes und mit einem Wärmemedium (in der Regel ein Gemisch aus Glykol und Wasser) gefülltes Rohrsystem, das sich innerhalb des Kollektors befindet, weitergegeben und von dort aus mit einer Pumpe an den Warmwasser- oder Heizkreislauf abgeführt. Der jetzt abgekühlte Wärmeträger fließt zum Kollektor zurück und der Kreislauf beginnt von vorn.
Da mit der Solarthermie an Tagen mit nur wenig Sonnenlicht nicht genug Wärme bereitgestellt werden kann, um das Wasser ausreichend zu erhitzen, wird die Unterstützung durch einen Heizkessel benötigt, mit dessen Hilfe der Wärmeträger nacherwärmt werden kann. In Deutschland kann davon ausgegangen werden, dass eine Solarthermie-Anlage zwischen Mai und September ohne eine Heizungsunterstützung arbeitet.

Worauf ist bei der Planung zu achten?

Die erste Frage, die im Planungsstadium geklärt werden muss, ist: Wofür wird die Solarthermie-Anlage konkret benötigt? Von der Antwort hängen sowohl die Größe der Kollektorfläche als auch die Ausmaße des Speichers ab.

  • Die Anlage dient ausschließlich der Warmwasserbereitung:
    In diesem Fall werden pro Person 1-1,5 Quadratmeter Kollektorfläche benötigt. Der Speicher sollte bei einem 4-Personen-Haushalt ein Volumen von 300 Litern haben. Mit einer solchen Anlage können etwa 50-60 % der Energiemenge eingespart werden, die ohne sie für die Erzeugung nötig wäre. Hinsichtlich der Investitionskosten ist einschließlich der Montagekosten mit 4.000-6.000 Euro zu rechnen.
  • Die Anlage wird sowohl zur Warmwasserbereitung als auch zum Heizen benötigt:
    Die Kollektorfläche sollte pro Person 2,5 Quadratmeter, für einen 4-Personen-Haushalt also zehn Quadratmeter groß sein. Für die Berechnung der Speichergröße sollte von einem Fassungsvermögen von 70-100 Litern pro Quadratmeter Kollektorfläche ausgegangen werden. Für das angeführte Beispiel hieße das, dass das Fassungsvermögen mindestens 700 Liter betragen sollte. Inklusive der Montagekosten ist hier von Investitionskosten von derzeit 8.000-12.000 Euro auszugehen.
  • Auch die Wahl der Kollektoren spielt eine Rolle:
    Vakuumröhrenkollektoren haben zwar eine um 20 % größere Effektivität als Flachkollektoren, sie sind allerdings teurer. Sie bieten sich jedoch wegen ihres geringen Platzbedarfs an, wenn nur wenig Dachfläche zur Verfügung steht.
  • Sehr wichtig ist auch eine mögliche Verschattung durch Bäume oder benachbarte Gebäude:
    Die Effektivität der Anlage ist nur gewährleistet, wenn sie während der Mittagszeit wenigstens sechs Stunden ununterbrochen verschattungsfrei arbeiten kann.

Lohnt sich eine Solarthermie-Anlage finanziell?

Um die Rentabilität einer Solarthermie-Anlage einschätzen zu können, müsste die Höhe der Einsparungen und damit die künftige Entwicklung der Erdgas- und Erdölpreise bekannt sein. Gesichert ist, dass sich beide fossilen Energieträger weiter verteuern werden, was sowohl von ihrer Verknappung als auch von der teuren Förderung der verbliebenen Ressourcen abhängt. Derzeit gehen Fachleute davon aus, dass Erdöl einer deutlich stärkeren Preissteigerung als Erdgas unterworfen sein wird: Die bekannten Erdölreserven befinden sich durchweg in schwer zugänglichen Teilen der Erde in großer Tiefe, was sehr hohe Förderkosten nach sich zieht; hinsichtlich der Erdgasförderung vermuten Experten, dass künftig trotz der Proteste von Umweltschutzverbänden immer größere Mengen mit der umstrittenen Methode des Frackings gefördert werden, was die Teuerung aufgrund der Verknappung zumindest abbremst.
Solarthermie-Anlagen sind jedoch ressourcenschonend und vermindern in jedem Fall die Abhängigkeit von Preissteigerungen der fossilen Energien. Eine Beratung durch einen Heizungsfachmann ist aber in jedem Fall zu empfehlen, bevor eine Entscheidung für oder gegen eine Solarthermie-Anlage getroffen wird.

Tipp:
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