Solarwärme (Solarthermie)

Das Potential der Sonne / Quelle: enertec   Patrick zur Hörst / Lars Klitzke
Das Potential der Sonne / Quelle: enertec Bauphysik GmbH

Mit Hilfe von solarthermischen Anlagen können Sie Sonnenenergie zur Erwärmung von Brauchwasser oder zur Unterstützung Ihrer Heizung nutzen. Wirtschaftlich optimal ge­plante und gut ausgeführte Sonnenkollektor-An­lagen können 50 bis 70 Prozent des jährlichen En­ergiebedarfs für die Warmwasserbereitung abde­cken. Wenn die Sonnenenergie witterungsbedingt nicht mehr ausreicht, um den Warmwasserbedarf vollständig abzudecken, sorgen die Kollektoren immerhin noch für die Vorerwärmung des zulaufenden kalten Wassers (beispielsweise von 12°C auf 30°C), den Rest der notwendigen Energie liefert dann der Heizkessel. Wenn möglich, sollten auch die Haushaltsgeräte (Spülmaschine, Waschmaschine) die Solarwärme nutzen. Dadurch kann man Strom sparen.

Ob sich Ihr Haus für eine solarthermische Anlage zur Erwärmung von Wasser eignet, können Sie im Internet mit Hilfe des Solardachkatasters Bonn schnell klären. In einer gebäudescharfen Kartendarstellung weist eine farbliche Markierung darauf hin, ob und in welchem Umfang ein Dach für eine Energiegewinnung durch die Sonne geeignet ist. Schrittweise lassen sich darüber hinaus weitere Informationen zum Beispiel zur installierbaren Leistung und zum Ertrag einer Photovoltaikanlage abrufen und die Wirtschaftlichkeit über einen Ertragsrechner kalkulieren.

Bei einer Solaranlage wird in der Regel der maximale Ertrag erzielt, wenn die Solarkollektoren mit einem Neigungswinkel zwischen 30° und 45° nach Süden ausgerichtet installiert werden. Dabei sollten Verschattungen vermieden werden. Anlagen bei reiner Ost- oder West-Orientierung benötigen eine größere Kollektorfläche für die gleiche Leistung.

Flachkollektor, Aufdachmontage / Quelle: KfW-Bildarchiv / Fotograf: Thomas Klewar
Flachkollektor, Aufdachmontage / Quelle: KfW-Bildarchiv / Fotograf: Thomas Klewar

Es stehen verschiedene Montagearten zur Auswahl: Die solarthermische Anlage kann auf Schräg-, und Flachdächern sowie an Fassaden angebracht werden. Auch eine freistehende Anlage ist möglich. Bei einer so genannten In-Dachmontage wird der Solarkollektor direkt in das Dach integriert. Als Kollektorfläche für die Brauchwassererwärmung kalkuliert man pro Person bei Flachkollektoren etwa 1,5 Quadratmeter Kollektorfläche und bei den effizienteren (aber teureren) Vakuumkollektoren 1,0 m². Als Orientierungswert für die Auslegung des Warmwasserspeichers rechnet man das 1,5-fache des gesamten durchschnittlichen Tages-Warmwasserverbrauchs oder 50-70 Liter pro m² Kollektorfläche (Mindestvolumen 300 Liter). Der Speicher muss mit einer Wärmedämmung von mindestens 100 mm mit WLG 035 versehen sein. Wird der Speicher größer dimensioniert, können auch mehrere strahlungsarme Tage überbrückt werden. Ein Wasserspeicher benötigt für Ein- bis Zweifamilienhäuser eine Stellfläche von etwa einem Quadratmeter. Werden große Warmwasserspeicher mit 400 Liter oder mehr eingesetzt, so werden erhöhte hygienische Anforderungen (u.a. Schutz vor Legionellen) gestellt, hierzu sollte eine Fachplanung erfolgen. Bei der Übergabe mittels einer Frischwasserstation erhält man immer frisches warmes Wasser, durch regelmäßigen Wasseraustausch ist das Risiko der Verkeimung geringer.

Heizungsunterstützung

Neben der solaren Brauchwassererwärmung werden inzwischen zunehmend Anlagen einge­setzt, die zusätzlich die Sonnenenergie auch in den Heizungskreislauf einspeisen. Die Kollekto­ren werden hierzu größer ausgelegt, auch wird in größeren Pufferspeichern mehr Energie zwischengespeichert. Insbesondere bei Neubauten, gut gedämmten Altbauten und Häusern mit Fuß­bodenheizung können die Solaranlagen die Heizungsunterstützung effektiv überneh­men. Eine ökologisch sinnvolle Anlagenkonstellation ist die Kombination einer Solarkollektoranlage mit einer Brennwertheizung. Vollständig regenerativ und nahezu CO2-frei sind Systeme, bei denen Sonnenkollektoren mit einer Holzkessel-Heizung kombiniert werden.

 

Fördermöglichkeiten:

TIPPS

  • Insbesondere bei Flachdachmontage ist auf die statische Belastbarkeit der Dachfläche und den Schutz der Dachabdichtung zu achten. Eine Überprüfung durch einen Baustatiker oder Architekten ist im Zweifelsfall durchzuführen.
  • Die Rohrleitungen zwischen Kollektor und Speicher sind so zu dämmen, dass ein nahezu wärmeverlustfreier Transport gewährleistet wird. Die Leitungen müssen im Außenbereich UV-stabil sein.
  • Falls eine Zirkulationsleitung erforderlich ist oder gewünscht wird, sollte sie zeitlich gesteuert werden (Zeitschaltuhr).
  • Da das Wasser in dem Speicher bei intensiver Sonnenstrahlung sehr hohe Temperaturen erreichen kann, muss als Verbrühungsschutz ein Thermomischer eingebaut werden, der durch Mischung mit Kaltwasser verhindert, dass aus dem Wasserhahn zu heißes Wasser fließt.
  • Soll eine solarthermische Anlage auf einem denkmalgeschützten Gebäude errichtet werden, ist die Zustimmung der Unteren Denkmalbehörde erforderlich.
  • Beim Solardachkataster der Stadt Bonn den eigenen Standort prüfen:         
    www.bonn.de Suchwort „Solardachkataster
  • Bei der Planung sollte auf die Einhaltung der Anforderungen zur Förderung von Solarkollektoranlagen (BAFA, KfW) geachtet werden.
  • Haushaltsgeräte (Spülmaschine, Waschmaschine) sollten nach Möglichkeit mit an das solare Warmwasser angeschlossen werden.
  • Checklisten der RAL Gütegemeinschaft für Solarenergie e.V. nutzen: www.ralsolar.de > download
  • Solarthermie: Funktionsweise, Systeme, Kosten und Förderung
    www.co2online.de/modernisieren-und-bauen/solarthermie/

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