Auslegung der Solarthermieanlage

Anlagen mit Heizunterstützung müssen deutlich größer ausgelegt werden als Anlagen, die nur der Warmwasserbereitung dienen. Wichtig ist, dass die Kollektorfläche und die Speichergröße gut aufeinander abgestimmt sind.

Von entscheidender Bedeutung ist, dass erstens die Gesamtanlage an den Bedarf angepasst ist und zweitens Speichervolumen und Kollektorfläche zueinander passen. Ist die gesamte Anlage zu groß, steigen dadurch nicht nur die Anschaffungskosten unnötigerweise. Die nicht genutzte Wärme kann in solchen Fällen nicht mehr aus den Kollektoren abtransportiert werden, weswegen die Anlage oft bei sehr hohen Temperaturen stillsteht.

Dasselbe Phänomen tritt auf, wenn der Speicher im Verhältnis zur Kollektorfläche zu klein gewählt wird. Wird der Speicher zu groß gewählt, muss dagegen die Heizung unnötig oft anspringen, weil die Kollektoren alleine nicht die erforderliche Wärmemenge liefern können, um die gewünschte Temperatur zu erreichen. Es ist also wichtig, den tatsächlichen Bedarf relativ gut abzubilden und nicht zu großzügig mit Sicherheitszuschlägen bei der Größe der Komponenten umzugehen.

Für die Warmwasserbereitung hat es sich in der Praxis als empfehlenswert erwiesen, ungefähr das Doppelte des täglichen Bedarfs an Speichervolumen vorzusehen. Typischerweise benötigt eine Person etwa 35 - 40 Liter Warmwasser mit einer Temperatur von 60 Grad pro Tag. Pro Person sollten also etwa 80 Liter Speichervolumen eingeplant werden. Der Bedarf für die Heizunterstützung bemisst sich nach der vorhandenen Kollektorfläche. Recht gut bewährt hat sich die einfache Abschätzung, pro Quadratmeter Gesamtkollektorfläche 50 Liter Speichervolumen vorzusehen. Bei Verwendung von Vakuum-Röhrenkollektoren sollten etwa 65 bis 70 Liter Speichervolumen pro Quadratmeter Kollektorfläche eingeplant werden.

Für die Warmwasserbereitung ist nur eine relativ kleine Fläche erforderlich, etwa 1-1,5 Quadratmeter pro Person reichen aus. Der Flächenbedarf für die Heizunterstützung kann auf verschiedene Weise abgeschätzt werden. Eine einfache Faustregel lautet, dass pro zehn Quadratmetern Wohnfläche ein Quadratmeter Kollektorfläche benötigt wird. Dabei wird allerdings nicht berücksichtigt, dass die Anzahl der im Haushalt lebenden Personen den Heizbedarf ebenfalls beeinflusst.

Wird die Kollektorfläche für die Heizunterstützung anhand der Personenzahl statt der Wohnfläche bestimmt, wird meist ein Aufschlag von ungefähr 2,5 Quadratmetern pro Person auf die Kollektorfläche eingeplant, unabhängig von der Wohnfläche. Dass der Heizbedarf überhaupt nicht von der Wohnfläche abhängt, klingt ebenfalls nicht plausibel. Sinnvoll ist daher vielleicht, einfach den Mittelwert beider Berechnungsmethoden zu verwenden. Die erforderliche Kollektorfläche für die Heizunterstützung beträgt dann 1,25 Quadratmeter pro Person plus 0,5 Quadratmeter pro zehn Quadratmetern Wohnfläche.

Angenommen wird ein Vierpersonenhaushalt mit einer Wohnfläche von 120 Quadratmetern. Für die Warmwasserbereitung sind etwa 5 Quadratmeter Kollektorfläche erforderlich. Für die Heizunterstützung ergibt sich nach der zuletzt angegebenen gemischten Berechnungsformel ein Bedarf von 1,25 * 4 + 0,5 * 12 = 11 Quadratmeter.

Insgesamt werden also 16 Quadratmeter benötigt. Der Speicherbedarf beträgt in diesem Fall 320 Liter für die Warmwasserbereitung und 800 Liter für die Heizunterstützung, insgesamt also 1120 Liter.

Die oben genannten Abschätzungen haben sich in der Praxis recht gut bewährt und eignen sich daher für eine erste Abschätzung der erforderlichen Kollektorfläche und des notwendigen Speichervolumens. Sie berücksichtigen jedoch nicht die Besonderheiten des Einzelfalls, beispielsweise das individuelle Nutzerverhalten und den Zustand der Gebäudedämmung. Die detaillierte Planung sollte im Rahmen einer Ortsbesichtigung mit einem Berater oder einem Fachbetrieb vorgenommen werden.