Solarthermieanlagen: Warmes Wasser aus Sonnenenergie

Mit einer thermischen Solaranlage auf dem Hausdach stellen Sie Ihre Warmwasserversorgung auf umweltfreundliche und kostenlose Sonnenenergie um. Durch die Installation einer Solarthermieanlage mit hohem Wirkungsgrad sparen Sie mit vergleichsweise geringen Kosten erhebliche Mengen fossiler Brennstoffe ein.

Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung mit Solarthermie

In einer Solarthermieanlage nutzen Sie die erneuerbare Energie der Sonne für die Warmwassererzeugung. Mit der Anlage werden Sie Ihr eigener Energielieferant und sparen übers Jahr gerechnet eine Menge Öl, Gas oder Stromkosten für die Warmwasseraufbereitung und die Heizungsunterstützung. Bei guten Wetterbedingungen reduzieren Sie die täglichen Kosten für warmes Wasser im Schnitt um bis zu 70 Prozent – in den Sommermonaten sparen Sie im Idealfall sogar bis zu 100 Prozent.

Solarthermische Anlagen sind gleichermaßen für Altbauten, Bestandsgebäude und Neubauten geeignet. Sie können problemlos in eine bestehende Heizungsanlage integriert werden. Angeboten werden die anschlussfertigen Systeme in unterschiedlicher Größe und Ausstattung zur reinen Trinkwassererwärmung und zur kombinierten Warmwasserbereitung und Raumheizung. Die Montage der Anlage kann in Eigenregie erfolgen oder von einem Fachbetrieb durchgeführt werden. Dank variabler Befestigungssysteme eignen sich die Anlagen zur Solarthermie für viele Dacharten einschließlich Flachdächern.

Die Einsparungen durch die Solartechnik amortisiert die Anlage in wenigen Jahren und macht Sie unabhängig von steigenden Kosten für Öl und Gas. Die Kosten für eine Solarthermieanlage rechnet sich sowohl beim nachträglichen Einbau als auch bei der Planung neuer Gebäude. Darüber hinaus steigert die einmalige Investition in eine Solarthermieanlage den Wert Ihrer Immobilie. Ganz nebenbei tun Sie der Umwelt einen Gefallen.

Aus welchen Modulen besteht eine Solarthermieanlage?

Eine Solarthermieanlage besteht aus einem oder mehreren Sonnenkollektoren, einem Wärmetauscher, einem isolierten Wärmespeicher, einer Umwälzpumpe, Sensoren, Ventilen, einem Steuergerät (Regler) sowie Leitungen und Anschlüssen. Die montierte und mit einer Wärmeträgerflüssigkeit – meist Wasser mit Frostschutzmittel – befüllte Anlage bildet einen geschlossenen Kreislauf.

Zu haben sind die Systeme als praktischer Komplettbausatz. Im Baukasten-Set ist alles enthalten, was Sie für die umweltfreundliche und kostensparende Erwärmung Ihres Brauchwassers benötigen.

Wie funktioniert eine Solarthermieanlage?

Die Solarthermie beruht auf der Energieumwandlung von kurzwelliger Solarstrahlung in thermische Energie. Diese Art der Wärmegewinnung ist sehr gut für Einfamilienhäuser und kleine Mehrfamilienhäuser geeignet. Die Sonnenstrahlen fallen auf den Solarkollektor, heizen diesen auf und werden dort von Absorbern aus Metallen wie Kupfer oder Aluminium als Wärme aufgenommen. Die Absorber führen die so erzeugte thermische Energie an die in den Kollektoren zirkulierende Flüssigkeit ab. Diese dient als Wärmeträgermedium für den Transport in den Leitungen zum Wärmetauscher im Gebäude. Der Wärmetauscher überträgt die thermische Energie aus der Flüssigkeit in den Wärmespeicher, wo Wasser für die Warmwasserbereitstellung oder zur Unterstützung der Heizung erhitzt wird. Im Speicher steht Ihnen die Energie dann als Warmwasser oder zum Beheizen der Wohnräume zur Verfügung.

Sichere Montage des Kollektorfelds auf dem Dach

Ein wichtiger Punkt bei der Installation einer thermischen Solaranlage ist die Installation der Kollektoren auf dem Dach des Gebäudes, in dem das System zum Einsatz kommen soll. Das Hausdach muss die zusätzliche Last des Kollektorfelds und der Befestigung an der vorgesehenen Stelle tragen. Die statischen Anforderungen sind in der DIN 1055 und der DIN EN 1991-2-4 beschrieben. Darüber hinaus muss die Schutzfunktion der äußeren Dachhaut erhalten bleiben. Ihr Heizungsbauer oder Fachhandwerker steht bei der fachgerechten Aufdachmontage der Solarthermie-Anlage für die Einhaltung der statischen Anforderungen gerade.

Das zeichnet eine gute Solarthermieanlage aus

Moderne Solarwärme-Anlagen sind technisch ausgereifte und langlebige Systeme. Sie arbeiten mit witterungsbeständigen Hochleistungs-Solarkollektoren, die durch ihre Konstruktion und umweltfreundliche Beschichtungen besonders effizient sind und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen. Eine robuste Solarglasabdeckung schützt die Kollektoren vor Beschädigung. Isolierungen des Kollektorgehäuses minimieren Wärmeverluste. Im Vergleich zu älteren Modellen zeichnen sich Kollektoren der neuesten Generation auch durch ihr geringeres Gewicht aus. Digitale Regler mit Funktionsanzeige und Automatikentlüfter vereinfachen die Handhabung.

Die Eigenschaften des Kollektorfelds bestimmen wesentlich die Energiemenge, welche zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung zur Verfügung steht. Je größer die Kollektorfläche, desto mehr Sonnenlicht kann eingefangen und in Wärme umgewandelt werden. Von der Kollektorfläche hängt daher ab, wie viel Energie das System insgesamt liefert. Die Gesamtfläche ergibt sich durch Addieren der Fläche der eingesetzten Kollektoren.

Wie wird die Wärme einer Solarwärme-Anlage gespeichert?

Das Energieangebot der Sonne hängt vom Wetter sowie weiteren Faktoren ab und ist nicht beeinflussbar. Damit den Hausbewohnern entsprechend ihres individuellen Bedarfs auch bei schlechten Sonnenverhältnissen und im Winter genügend Warmwasser und Heizwärme zur Verfügung steht, gehört zu jeder modernen Solarthermieanlage ein Wärmespeicher. Effizient isolierte Solarspeicher zeichnen sich durch einen geringen Wärmeverlust aus und können die Wärmeenergie bis zu mehreren Tagen speichern. Die Größe des Speichers hängt vor allem von der Anzahl der Personen im Haushalt ab. Beachten Sie bei der Wahl des Speichervolumens auch die Menge der mit Solar-Warmwasser zu versorgenden Haushaltsgeräten wie Spülmaschinen und Waschmaschinen. 

Solar-Wärmespeicher gibt es in verschiedenen Ausführungen: Bei Tank-in-Tank-Systemen befindet sich im Solarspeicher ein eigenständiger Tank zur Trinkwassererwärmung. Kombispeicher arbeiten nach dem Durchlaufprinzip. Der Wärmespeicher besitzt einen integrierten Wärmeüberträger zur Trinkwassererwärmung, etwa eine Rohrspirale. Kombispeicher mit Frischwasserstation nutzen anstelle eines internen Wärmeüberträgers einen externen Tauscher zum Aufheizen von Trinkwasser.

Monovalente Wärmespeicher werden ausschließlich durch Solarwärme als Energiequelle aufgeheizt. Bivalente Solarspeicher besitzen zusätzlich ein zweites Heizsystem. Es springt ein, wenn die Sonneneinstrahlung nicht ausreicht, um den Wärmebedarf zu decken.

Was ist der Unterschied zwischen einer Solarthermieanlage und einer Photovoltaikanlage?

Eine Solarthermieanlage wandelt Sonnenstrahlungsenergie in Wärme um, eine Photovoltaikanlage (Fotovoltaikanlage) erzeugt aus Sonnenenergie elektrische Energie. Hier ein schneller Überblick der weiteren Unterschiede:

  • Solarthermie verwendet thermische Sonnenkollektoren, Photovoltaikanlagen arbeiten mit Solarzellen

  • Die mittels Solarthermie erzeugte Wärme nutzen Sie für die Warmwasserversorgung Ihrer Familie und zur Ergänzung ihrer Heizung. Der per Photovoltaik erzeugte Strom versorgt elektrische Verbraucher im Haus – vom Föhn über den Fernseher bis zum Computer

  • Solarthermieanlagen speichern die Wärme in einem Wärmespeicher auf Wasserbasis, Photovoltaikanlagen können Akkus zur Stromspeicherung verwenden

  • Die Wärmeenergie einer privaten Solarthermieanlage wird im Regelfall nur innerhalb Ihres Grundstücks eingesetzt. Bei Photovoltaik kann nicht selbst verbrauchter Strom ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Sie erhalten dafür eine Vergütung

Was hat es mit dem Solarregler auf sich?

Zu jeder modernen Solaranlage zur Brauchwassererwärmung gehört ein Solarregler. Er ist als zentrale Komponente mit den Sensoren und der Umwälzpumpe verbunden und dient als Steuergerät für die Energieumwandlung und die Warmwasserbereitung.

Die Regelung steuert die Pumpe in der Solaranlage, die für den Wärmekreislauf zwischen Kollektor und Speicher zuständig ist. Der Solarregler aktiviert die Pumpe, sobald die in der Flüssigkeit am Solar-Kollektorfeld gemessene Temperatur die Temperatur im Wärmespeicher übersteigt. Dadurch gelangt die Energie vom Sonnenkollektor in den Wärmespeicher. Reicht die Kraft der Sonne mal nicht aus, aktiviert der Regler einen Wärmetauscher im oberen Teil des Solarspeichers, der mit Ihrer Heizung verbunden ist und das Brauchwasser auf die gewünschte Wassertemperatur bringt.

Mit der Kraft der Sonne kühlen

Ein weiteres Einsatzgebiet der Solarthermie ist die solare Kühlung. Räume während der Sommermonate angenehm kühlen mit Sonnenwärme – was sich zunächst wie ein Widerspruch anhört, ist eine kostensparende Möglichkeit, für ein angenehmes Raumklima zu sorgen. Für die solarthermische Kühlung werden anstelle von Klimaanlagen mit Kompressionskälte solar betriebene Sorptionsklimaanlagen eingesetzt. Gut: Solarklimaanlagen kommen ohne klimaproblematische Kältemittel aus.

Wintersicherheit durch Solar-Frostschutzmittel

Auch in der kalten Jahreszeit erzeugen Solarthermie-Anlagen am Tag aus dem Sonnenlicht Warmwasser. Bei schlechten Witterungsverhältnissen mit niedrigen Außentemperaturen können die Kollektorfelder in der Nacht auskühlen. Dabei gilt es, die Frostbeständigkeit der Anlage sicherzustellen. Deshalb sollten thermische Solaranlagen mit einem Wasser-Frostschutzmittel betrieben werden, das als Konzentrat angeboten wird. Der Gefrierschutz verhindert ein übermäßiges Ausdehnen der Flüssigkeit im Sonnenkollektor und den Leitungen der Solarthermie-Anlage.

Mischen Sie das Frostschutzmittelkonzentrat vor dem Befüllen der Solaranlage gemäß Handbuch. Verwenden Sie zur Prüfung des Frostschutzes Ihrer Solaranlage ein Frostschutzprüfgerät.

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