Thermische Solaranlagen

Thermische Solaranlagen werden in Privathaushalten sowohl zur Unterstützung der konventionellen Heizung als auch zur Warmwasserbereitung genutzt. Einmal installiert verursachen Solarthermieanlagen nur noch minimale laufende Kosten und tragen über ihre gesamte Lebensdauer von bis zu 30 Jahren deutlich zur Senkung der Energiekosten bei.

Die Wärmegewinnung erfolgt in den Solarkollektoren, die üblicherweise auf dem Dach montiert werden. In den Rohren des Solarkollektors wird die Solarflüssigkeit durch die einfallende Strahlung der Sonne erwärmt. Die einfache Variante, das Brauchwasser selbst direkt im Kollektor zu erwärmen, scheitert daran, dass die Solarflüssigkeit im Winter frostsicher sein muss. Daher wird das Wasser mit Frostschutzmitteln versehen, wodurch es als Trinkwasser unbrauchbar wird.

Stattdessen wird die Wärme dieser Solarflüssigkeit über einen Wärmetauscher auf das Trinkwasser übertragen. Das Wasser befindet sich in einem Wärmespeicher, dessen Temperatur ebenso wie die Temperatur im Kollektor ständig gemessen wird.

Ist die Solarflüssigkeit im Kollektor deutlich wärmer als das Wasser im Tank, springt die Solarpumpe an. Diese pumpt die Solarflüssigkeit durch den Solarkreislauf, dabei wird die Wärmeenergie an den Wasserspeicher abgegeben. Liefert die Sonne nicht genügend Energie, springt die konventionelle Heizung an, um den Wärmespeicher aufzuheizen. Aus diesem Grund ersetzt eine thermische Solaranlage keine herkömmliche Heizung, sondern ergänzt sie.

Kombinationen aus einer thermischen Solaranlage und einer klassischen Heizung werden als Komplettpakete angeboten, die sich in der Praxis bereits vielfach bewährt haben. Auch die Nachrüstung einer Solaranlage als Ergänzung zu einer vorhandenen Heizung ist möglich.

Soll die thermische Solaranlage nicht nur der Trinkwassererwärmung dienen, sondern auch die Heizung unterstützen, muss sie entsprechend größer ausgelegt werden. Dabei ist immer ein Kompromiss erforderlich. Wenn die Solarthermieanlage in den Übergangsmonaten einen spürbaren Anteil zur Heizenergie beitragen soll, ist sie für den Sommer zwangsläufig überdimensioniert. Zu beseitigen ist dieses Dilemma nicht, aber mittlerweile liegen ausreichend Erfahrungswerte vor, wie eine vernünftige Dimensionierung der Anlage aussehen sollte.

Soll eine thermische Solaranlage zur Heizunterstützung nachgerüstet werden, ist ein Austausch des Wärmespeichers der Heizanlage erforderlich. Zwar existieren auch Nachrüstmöglichkeiten, bei denen das nicht erforderlich ist, aber diese erfordern technische Nachrüstungen an anderer Stelle. Der Austausch des Speichers hat sich als Standardverfahren durchgesetzt.

Die Investition in eine Solaranlage ist eine langfristige Investition. Am Ende ihrer Lebensdauer hat sich die Anlage im Regelfall amortisiert, aber die jährliche Rendite ist nicht sehr hoch. Relativ einfach lässt sich eine Berechnung für Solarthermieanlagen vornehmen, die nur der Warmwasserbereitung dienen. Eine optimal dimensionierte thermische Solaranlage spart etwa 50  Prozent der Energiekosten der Warmwasserbereitung ein. Damit sind die Erträge ziemlich genau bekannt, die der anfänglichen Investition gegenüber stehen.

Komplizierter stellt sich die Situation bei Solaranlagen mit Heizunterstützung dar. Ja nach Auslegung sparen sie typischerweise zwischen 30 und 50 Prozent der Energiekosten ein. Bezugsgröße sind hier nicht die Kosten der Warmwasserbereitung allein, sondern die Gesamtkosten, die auch die Heizkosten umfassen. Teilweise sind diese Einsparungen aber auf den Austausch des Wärmespeichers zurückzuführen, nicht auf die thermische Solaranlage.

Die Gesamtmaßnahme aus Heizungssanierung und Solaranlage erweist sich als rentabel. Das gilt allerdings auch für die Heizungssanierung allein.

Die wesentliche Motivation für die Installation einer thermischen Solaranlage ist die hervorragende Umweltbilanz. Wirtschaftlich handelt es sich um eine nahezu risikofreie Entscheidung, die sich allerdings erst nach einigen Jahren rentiert.