Solarthermie
- Solargewinnfassade: Solarsiedlung Bismarck, Gelsenkirchen
Wärme von der Sonne bekommen wir am einfachsten durch den Einbau großflächiger Fenster auf der Südseite eines Gebäudes - ein zentrales Element des Bauens mit der Sonne.
Wenn diese Fenster gleichzeitig in Wärmeschutzverglasung ausgeführt sind, bekommen wir in der Heizperiode eine positive Energiebilanz: Die Sonne heizt für uns. Im Sommer kann man sich durch Markisen oder Ähnliches vor der intensiven, hoch stehenden Sonne schützen.
Solarthermie: Warmes Wasser
- Röhrenkollektor
Neben dieser passiven Möglichkeit der Solarenergienutzung können wir auch aktiv Brauchwasser und Heizungswasser erwärmen. Solarthermische Anlagen können die herkömmliche Heizungsanlage nicht ersetzen, können sie aber über den Sommer hinweg merklich entlasten. Die einzelnen Komponenten dienen dazu, die solare Warmwasserbereitung über einen möglichst langen Zeitraum im Jahr sicher zu stellen.
Solarkollektoren
Kollektoren sind die wichtigsten Elemente der solarthermischen Anlage. Es sind Wärmetauscher, die gegen die Sonne ausgerichtet werden, um solare Wärme an zirkulierendes Wasser zu übertragen. Als Ort der Aufstellung eignen sich möglichst unverschattete Bereiche von Flach- und Giebeldächern. Giebeldächer sollten möglichst nicht mehr als 45° aus der Südrichtung ausgelenkt sein.
Im Hochsommer reicht bereits ein unter den Dachziegeln verlegter Gartenschlauch als Kollektor aus, um Wasser für das Planschbecken oder die Gartendusche aufzuheizen. Hohle Solarabsorbermatten aus schwarzem Kunststoff funktionieren ähnlich und können ganze Freibäder wirtschaftlich erwärmen.
Außerhalb der Hitzeperiode wird jedoch schnell die Notwendigkeit einer guten Isolation deutlich. Marktgängig sind deshalb im Wesentlichen zwei Bauformen von Kollektoren: Zum einen der Flachkollektor aus gut wärmeleitendem Kupfer mit hoch absorbierender Oberflächenbeschichtung, mineralischer Wärmedämmung und Frontglas. Er ist für die Warmwasserbereitung geeignet. Zum anderen der Vakuumröhrenkollektor: Er ist durch das Vakuum perfekt, aber aufwändig isoliert und selbst gegen kalte Außentemperaturen gewappnet. Deshalb ist auch auch für die Unterstützung der Heizung geeignet. Durch seine Bauform kann er auch gut an der Fassade eingesetzt werden.
Speicher
- Flachkollektor
Um über Nächte und sonnenarme Tage hinweg warmes Wasser bevorraten zu können, ist ein gut isolierter Warmwasserspeicher unumgänglich. Ein solcher Speicher nutzt den Effekt, dass kaltes Wasser absinkt und warmes Wasser aufsteigt. Er ist deshalb schlank, wird stets senkrecht aufgestellt, wird unten mit solar erwärmten Wasser "beladen" und zur Nutzung oben "entladen".
Solche solaren Speicher sind wahlweise mit Heizungswasser gefüllt (Pufferspeicher) oder mit Trinkwasser. Pufferspeicher können auch die Heizung unterstützen. Sie setzen sich zudem immer mehr durch, weil das Brauchwasser im Durchlaufprinzip erhitzt wird und deshalb immer frisch gezapft werden kann.
Zusatzaggregate
Daneben benötigt eine solarthermische Anlage noch Umwälzpumpen, einen Druckausgleichsbehälter, Sicherheits- und Absperrventile sowie eine temperaturabhängige Regelung.
Kosten
Eine solarthermische Anlage zur Brauchwassererwärmung wird in der Regel mit einem Jahresdeckungsgrad von etwa 40 Prozent ausgelegt, womit sie wirtschaftlich im optimalen Bereich arbeitet. Eine solche Anlage ist komplett eingebaut für etwa 5500 bis 6000 EUR erhältlich. Mit höherer Deckungsrate steigt die benötigte Kollektorfläche umso stärker an. Entsprechend teurer werden die Anlagen. Dafür bleibt die Heizung im Sommer aus und man macht sich unabhängiger von den Preisen für Brennstoffe.
Förderung
Solarkollektoranlagen werden vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle aus dem Marktanreizprogramm mit einem einmaligen Zuschuss von 54,60 EUR (Stand 06/2006) pro angefangenem Quadratmeter Kollektorfläche vergütet. Besonders hochwertige Anlagen erhalten höhere Vergütungssätze. Die Vergütungssätze und Konditionen sollten aktuell erfragt werden unter www.bafa.de. Zudem gibt es möglicherweise vereinzelt regional weitere Zuschüsse durch Energieversorger oder Kommunen.
Das optimale System
Je länger die Warmwasser führenden Leitungen sind, um so mehr Wärme geht ungenutzt verloren.
Idealerweile steht der Solarspeicher deshalb auf dem Dachboden. Da eine Gasheizung keinen Brennstoffspeicher benötigt, kann sie ebenfalls hier installiert werden. Ein weiterer Vorteil: Eine teure Komponente der Brennwert-Gastherme, das Abgasrohr, kann ebenfalls sehr kurz ausgeführt werden. Zudem sind die Investitionkosten einer Gasheizung vergleichsweise niedrig und die Brennstoffkosten vergleichsweise hoch: eine solarthermische Anlage wirkt hier spürbar kostendämpfend auf die Verbrauchskosten.
Mittlerweile verfügt jeder große Anbieter von Heizungsanlagen auch über eine Produktpalette von solarthermischen Komponenten. Ein Vergleich lohnt sich, denn obwohl das Prinzip der solarthermischen Anlage simpel ist, existieren erstaunlich viele Anlagenvarianten zu unterschiedlichen Preisen auf dem Markt.
