Solarthermie

Mit Sonnenenergie Wärme erzeugen

Die Sonne ist ein riesiger, unerschöpflicher Energielieferant. Mit einer Solaranlage nutzen Sie die vorhandene Sonnenenergie optimal und wandeln diese in Wärmeenergie um.

Unabhängig sein! Wer möchte das nicht? Gerade, wenn es um Finanzen geht. Mit einer Solaranlage erlangen Sie ein bisschen mehr Unabhängigkeit, denn die erheblichen Preissteigerungen von Rohstoffen und Energielieferungen verlieren gänzlichen Einfluss auf Ihre Energiegewinnung. Auch Lieferengpässe gehen an Ihnen vorüber, denn: Die Sonne ist immer da, selbst dann, wenn sie sich hinter Wolken verbirgt.

Übrigens: Der Betrieb einer Solaranlage allein kann Ihnen bereits helfen, Ihre Energiekosten zu verringern. Weiter stellt sie jedoch auch eine ausbaufähige Basis für diverse weitere Energiesparmaßnahmen mit enormem Einsparpotenzial dar.

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Wussten Sie, dass fast 90 % des privaten Energieverbrauchs zur Wärmeerzeugung verbraucht werden? Der größte Teil Ihrer jährlich verbrauchten Energie schlägt somit auch finanziell für Heizung und Warmwasser zu Buche. Lediglich 13 % fallen für den Stromverbrauch an. Wo also ließe sich effizienter Geld sparen als beim Löwenanteil der jährlich anfallenden Energiekosten? Genaue Kennzahlen, wie hoch das Einsparpotenzial bei Solaranlagen ist, können pauschal nicht genau angegeben werden. Dies wird von vielen Faktoren beeinflusst. Fest steht jedoch: Eine Solarthermie-Anlage rechnet sich.

Dass neben dem finanziellen Aspekt in unserer heutigen Zeit wohl ausschlaggebendste Argument für eine Solaranlage ist der Beitrag zum Umwelt- bzw. zum Klimaschutz: Es werden keinerlei unserer wertvollen Rohstoffe verbraucht. Fazit: Eine Solaranlage ist nicht nur ökologisch, sondern ebenso ökonomisch empfehlenswert.

FAQ - Häufig gestellte Fragen zum Thema Solar

Lohnt sich eine Solaranlage?

Die Frage, ob sich eine Solaranlage lohnt, lässt sich generell mit einem deutlichen JA beantworten. Denn Sie sparen Strom, schonen Ressourcen, machen sich unabhängig.

Bei der Betrachtung der wirtschaftlichen Faktoren Kosten und Amortisation müssen wir zwei Möglichkeiten unterscheiden: den nachträglichen Einbau einer Solaranlage einerseits und den Einbau in Kombination mit weiteren Komponenten, wie zum Beispiel zusammen mit dem Einbau eines neuen Heizkessels. Zusammen mit dem Kessel verteilt sich ein nicht unerheblicher Teil der Kosten auf beide Maßnahmen.

Generell kann man sagen: Je höher der Bedarf an Trinkwarmwasser und Heizungsunterstützung ist, desto schneller rechnet sich eine Solaranlage.

Wie groß muss meine Solaranlage sein?

Damit eine Solaranlage optimal arbeiten kann, darf sie nicht überdimensioniert werden. Über den Daumen gepeilt könnte man sagen, dass die benötigte Kollektorfläche pro Person wie folgt planbar ist:

Ausschließlich für Warmwasser kann man bei Nutzung von Flachkollektoren circa mit 1,5 m² rechnen. Bei Nutzung von Vakuumröhrenkollektoren circa mit 1m². Wenn die Anlage jedoch für Warmwasser und Heizungsunterstützung verwendet wird, sollte eher mit 3 m² bei Flach- bzw. mit 2 m² bei Vakuumröhrenkollektoren geplant werden.

Was kostet eine Solaranlage?

Beispiel:

Einfamilienhaus mit 110 m² nutzbarer Wohnfläche
vier Bewohner
Beheizung durch Erdgas
Spitzdach mit Südausrichtung
Erdgaspreis bei ca. 8,2 Cent/kWh mit natürlichen Preissteigerungen pro Jahr
Ausstattung mit Flachkollektoren
Solaranlage für Bereitung von Warmwasser und Heizungsunterstützung

Der Preis für die Anlage inklusive Installation variiert je nach individuellen Aspekten. Bei Inanspruchnahme von den staatlichen Fördermitteln wird das ganze Vorhaben im Nachhinein viel günstiger.

Die Kosten und Amortisationszeit können natürlich je nach ausgewählter Anlage, aktuellem Energiepreis, Bauprojekt, Sonnenstunden in Ihrem Ort und Dachausrichtung abweichen, jedoch ist dies ein gutes Beispiel, um den guten Nutzen von Solarthermieanlagen zu verdeutlichen. Wenn Sie genaue Angaben für Ihr Haus erhalten möchten, sprechen Sie uns einfach an – wir beraten Sie gern.

Tipp: Bestimmte Hersteller bieten Komplettanlagen an, bei denen Sie zu den Kollektoren auch Warmwasserspeicher, Regelung und Pumpe günstig als Paket erhalten können.

Wie funktioniert eine Solarthermie-Anlage

Sonnenstrahlen treffen auf Kollektoren
Durch die Kollektoren fließt eine Trägerflüssigkeit (Wasser + Frostschutzmittel).
Sonne erwärmt das Gemisch, Pumpe leitet es zum Solarspeicher.
Im Solarspeicher befindet sich ein Wärmetauscher, an dem die Wärme der Trägerflüssigkeit an das Brauchwasser abgegeben wird und so das Brauchwasser erwärmt.
Die Trägerflüssigkeit verlässt den Wärmetauscher abgekühlt, da sie Ihre Energie an das Brauchwasser abgegeben hat und wird wieder dem Sonnenkollektor zugeführt, wo sie durch die Sonnenenergie erneut erwärmt wird.
Der Prozess beginnt von vorne.

Haben wir in Deutschland genug Sonne für eine Solaranlage?

Die durchschnittliche Sonneneinstrahlung in Deutschland ist hoch genug, um Solaranlagen betreiben zu können. Die Effizienz der Anlage hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab. Entscheidend ist beispielsweise die Dachneigung, bzw. die Neigung des Solarmoduls. Mit einer Dachneigung von 20-60 Grad kann die Sonnenenergie am besten genutzt werden.

Die Anzahl der Sonnenstunden variiert je nach Region. In Süd- und in Teilen Norddeutschlands gibt es jährlich 1.700 bis 1.900 Sonnenstunden. Lediglich 1.300 bis 1.500 Sonnenstunden pro Jahr gibt es beispielsweise in weiten Teilen von Nordrhein-Westfalen, Thüringen oder Sachsen. Je mehr Sonnenstunden in einem Gebiet vorkommen, umso effektiver arbeitet grundsätzlich die Solaranlage.

Was ist der Unterschied zwischen Solar und Photovoltaik?

Warmwasser-/Heizung oder Stromerzeugung: Was ist was?

Häufig werden die Begriffe Solaranlage und Photovoltaikanlage verwechselt oder synonym gebraucht für eine Anlage, die aus Sonnenenergie Strom erzeugt. Das ist allerdings nicht richtig. Beide Systeme sind jedoch grundlegend zu unterscheiden.

Aus Sonnenenergie gewonnener Strom wird lediglich von einer Photovoltaikanlage erzeugt. Die (thermische) Solaranlage nutzt die Sonnenenergie, um Wasser zu erwärmen, welches für die Heizungsanlage und/oder das Brauchwasser genutzt wird.

Der wesentliche Unterschied von Solarthermieanlagen und Photolvoltaiksystemen lässt sich somit in zwei einfachen Sätzen erklären:

Solarthermie-Anlage: Erzeugt aus der Sonnenenergie warmes Wasser, mit dem auch geheizt werden kann.
Photovoltaik-Anlage: Erzeugt aus der Energie der Sonne elektrischen Strom.

Wo können Solarkollektoren angebracht werden?

Für die Montage von Kollektoren und Solaranlagen stehen verschiedene Möglichkeiten bereit:

Flachdachmontage: Bei Flachdächern werden die Solarmodule in einem optimalen Winkel schräg aufgestellt. Dieser beträgt im Durchschnitt etwa 45°. Somit wird die bestmögliche Ausrichtung gewährleistet und die Effizienz ist am höchsten.

Indachmontage: Die Indachmontage kommt dann zum Einsatz, wenn das Dach geneigt ist und die Solarmodule nicht extra schräg aufgestellt werden müssen. Die Module werden direkt in das vorhandene Dach integriert. Die Indachmontage ist optisch attraktiver als die Flachdachmontage, da die Module dezenter sind. Nachteilig ist dabei jedoch die vergleichsweise schlechtere Hinterlüftung.

Aufdachmontage: Bei einer nachträglichen Montage empfiehlt sich eine Aufdachmontage. Hier wird das Solarmodul durch eine spezielle Befestigung in einem gewissen Abstand zur Dacheindeckung montiert. Diese Variante eignet sich für Schrägdächer und ist bei einer nachträglichen Installation kostengünstiger als die Indachmontage.

Wandmontage: Bei der Wandmontage wird das Solarmodul mittels einer eigenen Befestigungsart an einer Wand montiert. Dabei wird das Modul nicht parallel zur Wand, sondern in einer optimal angepassten Winkelkonstellation befestigt.

Solarthermie-Hybridsysteme

Aktuell beliebt sind kompakte System- und Hybridlösungen, die mehrere Heizsysteme miteinander kombinieren.

Das „Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz“ (kurz EEWärmeG) verpflichtet Eigentümer von Neugebäuden, den Wärmebedarf anteilig mit erneuerbaren Energien zu decken. Anerkannt im Sinne des EEWärmeG zur Einhaltung der Nutzungspflicht ist eine Deckung von 15 % des Wärmebedarfs durch Solarenergie. Für Wohngebäude mit höchstens zwei Wohnungen sind hier mindestens 0,04 m² Kollektorfläche pro m² Nutzfläche anzusetzen.

Neu auf dem Markt sind kompakte Systemlösungen – zum Beispiel Gasbrennwerttechnik in Kombination mit solarer Warmwasserbereitung - mit einem solaren Deckungsbeitrag von bis zu 60 % für Objekte bis 150 m² Nutzfläche. Die kompakten Systeme bestehen aus Gasbrennwertgerät, Solarspeicher, Solarpumpengruppe, einem Solarausdehnungsgefäß und einem Auffangbehälter für Solarflüssigkeit.

Dabei ist der Solarspeicher mit etwa 300 Litern Inhalt ausreichend für drei Kollektoren für bis zu 150 m² Wohnfläche, wodurch die Erfüllung des Erneuerbare-Energie-Wärmegesetzes gewährleistet ist. Durch einen in der Regel modularen Systemaufbau ist das eingebundene Gasbrennwertgerät frei wählbar: Leistung 11 kW oder 20 kW mit allen Gasarten.

Hybridsystem mit Solarthermieunterstützung — Beispiel: Gasbrennwert

Solare Klimatisierung

Durch eine zusätzliche Kältemaschine kann mit Solarwärme auch gekühlt werden. Der Vorteil dabei ist, dass immer dann gut gekühlt wird, wenn die Sonne intensiv scheint. Die Solarthermieanlage kann dann für die Warmwasserbereitung, die Heizung und zur Kühlung verwendet werden.

Zumeist wird eine zusätzliche Klimaanlage einfach mit Sonnenstrom, also mit Photovoltaiktechnik, betrieben. Aber auch mit Sonnenwärme ist eine Klimatisierung von Gebäuden möglich. Dafür wird eine zusätzliche Kältemaschine benötigt, die durch verschiedene Techniken, wie z. B. Absorbtion oder Adsorption, betrieben wird.

Derzeit sind Klimaanlagen, die mit Solarstrom betrieben werden, in vielen Anwendungsbereichen günstiger, als wenn eine Kühlmaschine durch Solarwärme kühlt. Je nach örtlichen Gegebenheiten muss dies fallweise geprüft werden. Das Kühlen mit Solarwärme wird übrigens vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle gefördert.

Die Anschaffung und Nutzung einer umweltfreundlichen Solarthermieanlage kann mit staatlichen Mitteln gefördert werden.
Flachkollektoren sind günstiger als Kollektoren aus Vakuumröhren. Wenn Sie viel Dachfläche zur Verfügung haben und Ihre Dachausrichtung viel Sonne zulässt, sollten diese Kollektoren gewählt werden.
Für die Beantragung von Förderungen in Bezug auf das Heizen mit erneuerbaren Energien gibt es vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie einen Flyer, den Sie sich hier herunterladen können.
Regelmäßige Sichtprüfungen sollten durchgeführt werden. Zudem sollte die gesamte Anlage in einem längerfristigen Intervall von einem Fachmann überprüft werden.

Wartung von Solarthermieanlagen

Überprüfung und Instandhaltung von solarthermischen Anlagen

Eine gut geplante Solarthermieanlage ist eine sehr lohnende Anschaffung. Sie hält oft 20 – 30 Jahre ohne irgendeinen Zwischenfall und auch danach kann sie noch viele Jahre ohne Defekte laufen. Damit sie aber effizient läuft, sollte sie regelmäßig überprüft werden.

Als erstes gibt es da die sogenannte Sichtprüfung: Am besten halbjährlich die Kollektoren und die Anlage genau ansehen. Sind offensichtliche Schäden zu erkennen oder kann man aufgrund von kürzlichem Hagelschlag oder Sturmböen von einer möglichen Beschädigung ausgehen, muss ein Fachmann genauer hinschauen.

Zudem macht es Sinn, die Anlage alle zwei bis drei Jahre überprüfen zu lassen. Denn nur, wenn die Kollektoren in Ordnung, alle Werte (z. B. der Anlagendruck) richtig eingestellt und die notwendigen Flüssigkeiten in ordnungsgemäßem Zustand und in korrekter Menge befüllt sind, arbeitet Ihre Solarthermieanlage effektiv.

Ein Beispiel: Die Solaranlage läuft innerhalb des Systems mit einer Flüssigkeit, die aus verschiedenen Stoffen zusammengesetzt ist. Dazu gehören zum Beispiel Bestandteile, die dem Frostschutz dienen (Propylenglykol) oder Hemmstoffe, die gegen vorzeitige Korrosion schützen (Inhibitoren). Durch eine Umwälzpumpe werden diese Stoffe regelmäßig durch das ganze System befördert. Diese Flüssigkeit altert im Laufe der Jahre und verliert damit an Wirksamkeit. Neben dieser Alterung kann sie jedoch auch umkippen, also schlecht werden. Genau das kann auch der Flüssigkeit Ihrer Solaranlage passieren.

Eine braune Färbung oder ein beißender Geruch sind typische Anzeichen für eine unbrauchbar gewordene Solarflüssigkeit. Ist das der Fall, sollte diese umgehend ausgetauscht werden. Dazu gehören neben dem Ablassen der alten Flüssigkeit auch ein Spülen der Leitungen, das Auffüllen mit einer neuen, passenden Flüssigkeit und das nachträgliche Entlüften des Systems. Zurückgelassene Restluft in den Leitungen kann die Leistung der Anlage immens beeinträchtigen.

Ein weiteres Beispiel: Bei der Installation der Anlage liegt die Temperatur während der Befüllung bei circa 20 Grad. Der Druck innerhalb des Systems kann während sich verändernder Temperaturen ansteigen oder sinken. Während das verbaute Membrandruckauslegungsgefäß Druckschwankungen nach oben in der Regel gut von selber ausgleichen kann, sind Druckabweichungen nach unten nachteilig für die Leistung der Anlage, weil dies zu Unterbrechung des Volumenstroms innerhalb des Solarkreislaufs führen kann. Dies sollte behoben werden.

Ursachen für eine solche Druckabweichung können kleine Leckagen sein, also undichte Stellen innerhalb des Systems. Sie können durch Verschleiß, Alterungserscheinungen oder das Picken von Vögeln (sogenannter Tierbiss) entstehen. Das Ausbessern und Nachjustieren der Anlage sollte genau wie das Auffüllen von Solarflüssigkeit immer nur von einem Fachmann mit den passenden Gerätschaften durchgeführt werden. Wissen Sie noch, wann Ihre Solarthermieanlage zuletzt geprüft oder gewartet wurde? Sind Sie unsicher, ob Ihre Sonnenheizung noch effizient arbeitet? Wenden Sie sich an uns!