Solarthermie

1. Umweltschonend den hohen Energiepreisen trotzen - Allgemeine Einführung

Aufgrund der teuren Kosten für Öl, Gas und Strom werden immer mehr Hausbesitzer aufmerksam auf die umweltschonende und frei zur Verfügung stehende Sonnenenergie. Die Sonne strahlt jährlich eine Energiemenge von 1.000 Kilowatt auf jeden Quadratmeter Erde in Deutschland. Dieses vergeudete Energiepotential entspricht cirka 100 Litern Heizöl oder 100 Kubikmetern Erdgas. Eine Energie, die für jeden nutzbar ist und die nicht wie entsprechende Heizkessel teure fossile Brennstoffe wie Öl, Kohle oder Gas verbrauchen und dabei auch noch die Umwelt mit CO2-Abgasen verschmutzen.

Doch wie zapft man diese unerschöpfliche und kostenlose Energie aus der Natur an?

Wichtig bei der Entscheidung zu einer Solaranlage ist, vorausschauend auf die nächsten 20 Jahre zu agieren. Möchte ich die Anlage thermisch (also für Warmwasser und auch Heizung) oder elektrisch (zur Stromversorgung) oder für beides nutzen? Wie groß muss die Anlage für mein Haus sein (je nach Personen, Warmwassergeräten)? Änderungen an einmal angelegten Techniken sind meist sehr teuer und lohnen sich später nicht.

Thermische Nutzung – Warmwasser und Heizung

Für die thermische Nutzung sind so genannte Solarkollektoren verantwortlich. Sie dienen der Warmwasserversorgung, indem sie die Sonnenenergie sammeln und die Wärme über eine Pumpe an die Wasserspeicher weitergeben. Größere Anlagen können auch die Heizkörper mit Warmwasser versorgen. Sobald die Solarenergie-Speicher leer sind, springt automatisch die Heizanlage an, so dass kein Hausbesitzer Angst vor der kalten Dusche haben muss. Durch die thermische Nutzung der Solaranlage kann der Einsatz fossiler Brennstoffe (Öl, Gas, Kohle) auf über die Hälfte reduziert werden! Die Investition für Solarkollektoren hält sich auch in Grenzen: bereits für wenige tausend Euros wird das Warmwasser durch die Sonne erhitzt.

Solarthermische Anlagen müssen wirtschaftlich rentabel sein, damit der Benutzer einen deutlichen Beitrag zur Wärmegewinnung spürt. Marktanreizmodelle und Förderprogramme des Staates für den Einbau von Solaranlagen unterstützen den Aufschwung der Solarenergie. Sie reduzieren die Kosten und sorgen für die nötige Effizienz. Insgesamt sind auf deutschen Dächern und Fassaden über 800.000 Anlagen installiert, allein im Jahr 2005 kamen 100.000 dazu.
Für das Jahr 2006 rechnet der Bundesverband für Solarwirtschaft (BSW) mit 30% Marktwachstum. Der Boom der letzten Jahre hat auch für sinkende Kosten gesorgt, mittlerweile ist Solarwärme um 40% günstiger als noch vor 15 Jahren.

1.1 Solarthermie - Solarkollektoren für Warmwasser und Heizung


Der Heizkessel ist in den meisten Haushalten das ganze Jahr über in Betrieb. Auch im Sommer wird nicht auf ihn verzichtet – schließlich dient er ja der Warmwasserbereitung. Leider verbraucht er damit auch in der Regel Gas und Öl und bläst Abgase in die Luft. Solarkollektoren ergänzen die Wärmeproduktion. Sie decken über das Jahr gesehen 60% des Bedarfs an Warmwasser ab und reduzieren den Einsatz von Öl und Gas ebenfalls um 60%. Die thermische Solaranlage besteht in der Regel aus Kollektor, Regelung und Speicher. Kupferbleche sammeln im Kollektor die Wärme, die durch die Pumpe über gedämmte Kupferrohre abtransportiert und im Speicher dem Wasser zugeführt wird. Sie ist ein Wärmeproduzent und damit nicht zu verwechseln mit der Photovoltaik-Anlage, die die Sonne zur Stromerzeugung nutzt.

Solarkollektoren für Warmwasser - Optimaler Einsatz

Lage: In jeder Region Deutschlands können dank ausreichender Sonnenstrahlung solarthermische Anlagen betrieben werden. Am meisten Wärme kann gewonnen werden, wenn die Kollektoren auf dem Dach zwischen Südwesten und Südosten in einem optimalen Winkel von 30° angebracht sind. Abweichungen stellen aber kein Problem dar und können mit größerer Kollektorfläche ausgeglichen werden. Neben dem Hausdach eignen sich auch Garage, Wintergarten oder Fassaden zum Anbringen der Solarkollektoren. Allerdings sollte darauf geachtet werden, dass die Rohrverbindung vom Kollektorfeld zum Warmwasserspeicher nicht mehr als 50 Meter lang ist.

Größe: Als Orientierungshilfe dient die Maßangabe, dass pro Person 1,5 bis 2 m2; Kollektorfläche für die Warmwasserbereitung montiert sein soll. Eine größere Fläche kann an der West- oder Ostseite aber auch die gleiche Leistung bringen. Um eine Abdeckung der solaren Warmwasserversorgung auch im Winter zu erreichen, müsste die Kollektorfläche vervielfacht werden. Dies lohnt sich angesichts der Mehrkosten und der Überschussenergie im Sommer meist nicht.

Solarspeicher: der Richtwert für das Volumen des Warmwasserspeichers liegt bei cirka 75 bis 100 Liter pro Person im Haushalt. Im Speicher wird die Wärme mittels eines Wärmetauschers an das Speicherwasser abgegeben. Das Warmwasser steht so auch nachts oder an Regentagen zur Verfügung. Es muss auf eine sehr gute Dämmung des Speichers geachtet werden. Eine Dicke von 12 cm als Dämmstoffschicht ist das Minimum. Das Selbe gilt für die Anschlüsse und Rohrleitungen: sehr gut dämmen!

Optimaler Einsatz: bei der Planung sollte überlegt werden, wie viel Warmwasserkomfort im Haushalt benötigt wird. Größere Speicher ermöglichen eine bessere Ausnutzung der Sonnenenergie und erhöhen dadurch den Komfort, verteuern aber auch die Anlage. Es sollte auch an Anschlüsse für Geschirrspüler und Waschmaschine gedacht werden – sie können mit einem Mischventil ebenfalls problemlos an den solaren Warmwasserkreislauf angeschlossen werden! Wenn das Warmwasser im Speicher knapp wird, springt automatisch die Heizanlage an. Diese Nachheizung sollte aber so programmiert sein, dass sie abends geschieht. So hat die Sonne tagsüber noch die Chance die Nachheizung selbst zu übernehmen. Sollte das Warmwasser dennoch einmal früher ausgehen, lässt sich der Heizkessel auch einfach per Knopfdruck selbst einschalten.

Die Kombi-Lösung: Warmwasser und Heizung

Standort: Wer viel Platz auf seinem Dach für Solarkollektoren hat, sollte sich überlegen, die große Kombi-Lösung anzustreben, bei der nicht nur Warmwasser bereit gestellt, sondern im Winter auch die Heizungsanlage unterstützt wird. Die Kollektorenflächen sind mit 20 bis 50 m2; größer als die der einfachen Anlagen und sollten besser in einem Neigungswinkel von cirka 60° montiert werden, um im Winter zum Heizen die Strahlen der niedrig stehenden Sonne nutzen zu können.

Kombispeicher: Zudem verfügen die Kombi-Anlagen über einen speziellen Kombispeicher, der zugleich als Wärmespeicher, zur Warmwasserbereitung und auch noch als Pufferspeicher für die Heizung dienen kann. Das solar erhitzte Wasser wird direkt in die Flächenheizung (in Fußboden oder Wand) gepumpt oder im Pufferspeicher für den nächsten Einsatz zwischengelagert. Heizkörper eignen sich aufgrund der hohen Wärmeverluste nicht. Der Kombispeicher muss mit mindestens 20 cm sehr gut gedämmt sein. Besonders energieeffizient arbeiten die Anlagen in einem gut gedämmten Haus mit moderner Heizungsanlage. Mit einer sehr guten Kombi-Solaranlage lassen sich
pro Jahr bis zu 450 Liter Öl sparen.

Mit der solarthermischen Anlage in die Zukunft

Kosten: Die Kosten für eine fertig installierte solarthermische Anlage für einen 4-Personen-Haushalt liegen zwischen 4.000 und 6.000 Euro für Flachkollektoren, 30% mehr für Vakuumröhrenkollektoren. Wenn zugleich eine Heizungsunterstützung erwünscht ist, erhöht sich die Investition um cirka 4.000 Euro. Beim Neubau sind die Konditionen besonders günstig. Cirka 20% der Kosten können gegenüber einer nachträglichen Montage gespart werden. Deshalb: zukunftsorientiert planen, auch an eine Familien-Vergrößerung denken. Eine Nachrüstung ist zwar immer möglich, kommt aber teuer zu stehen.

Wartung: Die Wartung kann mit der jährlichen Überprüfung des Heizkessels erfolgen. Generell laufen solarthermische Anlagen jahrzehntelang störungsfrei. Große Schatten bringende Verunreinigungen auf den Kollektorflächen sollten jedoch entfernt werden.

Lebensdauer: qualitativ hochwertige Anlagen haben eine Lebensdauer von mindestens 30 Jahren. Viele Hersteller geben mehrjährige Garantien auf die Solaranlage-Komponenten.

Genehmigung: im Normalfall werden keine besonderen Genehmigungen für die Montage von thermischen Solaranlagen im Eigenheim benötigt. Wenn es sich um spezielle Formen oder Standorte der Anlagen oder um denkmalgeschützte Gebäude handelt, empfiehlt es sich die Richtlinien der Landesbauordnungen (LBO) zu prüfen.


Wann die solarthermische Anlage einbauen?

Die Entscheidung Solaranlage-ja-oder-nein? ist eine Grundsatzentscheidung. Die Preise für die Rohstoffe Öl und Gas werden immer teurer – wenn man energieeffizient in die Zukunft wohnen möchte, sollten die Regenerativen Energien in jedem Fall mit eingeplant werden. Eine moderne Heizanlage, die zum Beispiel mit Holzpellets arbeitet, ergänzt die umweltbewusste und kostensparende Überlegung.

Neubau: Wenn Sie sich jetzt noch nicht für eine Solaranlage entschließen wollen, lassen Sie zumindest eine Verrohrung bei Ihrem Neubau herstellen und ein Kabel für den Kollektorführer anlegen – das spart sehr viel Kosten beim nachträglichen Einbau! Generell können im Neubau 20% der Kosten eingespart werden, wenn die Anlage direkt mit eingeplant wird.

Altbau: Die alte Heizungsanlage muss nicht rausgerissen werden, wenn eine Solaranlage geplant ist. Dennoch empfiehlt es sich aus Gründen der Energieeffizienz (Kosten und Umwelt) mit einer modernen Heizanlage zu leben und für eine gute Dämmung (Wärmeschutz und Feuchteschutz) zu sorgen. Wenn ohnehin die Renovierung des Daches oder der Austausch des Heizkessels ansteht – am besten gleich eine solarthermische Anlage mit einzubauen!

Förderprogramme

Zahlreiche Fördermöglichkeiten und Zuschüsse vom Staat begünstigen die Entscheidung, eine solarthermische Anlage einzubauen. Lassen Sie sich beraten und von uns ein Gesamtkonzept vorschlagen. (Förderdatenbank)