wiedensohler_heizung

Solarthermie Technik

Um aus den Sonnenstrahlen Wärme für den eigenen Haushalt zu gewinnen, benötigt man vor allem drei Dinge: Solarkollektoren, einen Solarspeicher sowie eine Steuerungseinheit für den Betrieb der Anlage.

Flachkollektor

Kleine Bautiefe - günstige Anschaffungskosten - geringer Wartungsaufwand

Flachkollektoren sind am weitesten verbreitet

Die Kollektoren haben keine Erhebungen und sind als ebene Fläche der Sonne hin zugewandt. Ihre obere Schicht besteht aus einem besonders lichtdurchlässigem Sicherheitsglas oder einem vergleichbaren transparenten Material.flachkollektor
So soll möglichst viel Sonneneinstrahlung in das Innere des Kollektors weitergeleitet werden und gleichzeitig die sensible Technik geschützt werden. In dem Kollektor befindet sich die Absorberfläche. Sie besteht aus Kupfer oder einem anderen Material, das Wärme gut leiten kann. In diesem sind Rohre mäanderförmig verlegt, in denen die Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert und die gewonnene Wärme in den Speicher weiterleitet. Auf der Rückseite des Kollektors befinden sich eine Abdeckung sowie eine Dämmschicht.Flachkollektoren sind sehr preiswert. Sie sind vor allem zur Warmwasserbereitung geeignet. Dazu reichen pro Person rund 1,5 Quadratmeter Kollektorfläche. Sie können als Indach-Variante installiert werden und außerdem werden sie in unterschiedlichen Farben angeboten, sodass sie besser an die Dachfarbe angepasst werden können.

flachkollektor

Der große Nachteil der Flachkollektoren ist ihr geringer Wirkungsgrad, weshalb sie regelmäßig nur bei Anlagen zur Warmwasserbereitung eingesetzt werden. Aber die neuen Modelle versprechen hier eine Leitungsverbesserung.

Im Gebäudebestand kann Solarthermie in Verbindung mit guter Wärmedämmung langfristig rund 50 Prozent des Energiebedarfs für Warmwasser und Heizung decken, prognostizierte der Bundesverband Solarwirtschaft e.V.

Vakuumkollektor

Der große Vorteil der Röhre ist die gute Dämmung.

Vakuumkollektoren sind aus Solarglas zweischalig aufgebaut, ähnlich einer Thermoskanne.

Der Zwischenraum ist evakuiert und ermöglicht eine sehr hohe Dämmwirkung. Die innere Röhre besitzt zum Zwischenraum hin eine aufgedampfte hochselektive Absorberschicht. vakuumkollektor
Im Zentrum befinden sich das Absorberblech aus Aluminium und die bügelartigen Solarleitungen aus Edelstahl, welche die Wärme zu den senkrecht dazu angeordneten Sammlerrohren abführen. Ein speziell beschichteter CPC-Aluminiumspiegel hinter den Röhren lenkt die Sonnenstrahlen auch bei unterschiedlichen Einfallwinkeln und diffusem Licht auf das Absorberrohr. Dadurch lassen sich auch im Winter bei niedrigen Außentemperaturen hohe Temperaturen im Solarkreislauf erzielen.

Der grundlegende Aufbau eines Systems zur Aufdachmontage ist stets derselbe. Zunächst wird ein Gestell montiert, das durch die Abdeckung des Dachs hindurch an der tragenden Dachkonstruktion befestigt wird. Auf diesem Gestell werden anschließend die Solarkollektoren montiert.

vakuumkollektor

Die Solarkollektoren werden bei einer Aufdachmontage mit einigen Zentimetern Abstand parallel zum Dach montiert, sind also von allen Seiten dem Wind ausgesetzt. Damit wirken nicht nur starke seitliche Kräfte auf die Befestigung, sondern die Wärmedämmung ist auch deutlich schlechter als bei der Indachmontage. Hinzu kommt, dass Dachreparaturen unter den Kollektoren immer eine Demontage der Anlage erforderlich machen. Nicht zuletzt sollte auch erwähnt werden, dass in das Dach eingelassene Kollektoren einfach deutlich besser aussehen. Keiner dieser Nachteile stellt jedoch ein wirkliches Ausschlusskriterium dar, weswegen sich diese Montagevariante aufgrund der Kostenvorteile als weitaus beliebteste Variante durchgesetzt hat.

Ohne die Energie der Sonne wäre das Leben auf der Erde undenkbar. Alle Lebensprozesse sind direkt oder indirekt von der Aktivität der Sonne abhängig. Selbst die fossilen Brennstoffe – Kohle, Öl und Erdgas – sind nichts anderes als in Jahrmillionen gespeicherte Sonnenenergie. Dieses Potenzial an Solarenergie lässt sich zur Stromerzeugung (Photovoltaik) oder zur Wärmeerzeugung nutzen (Solarthermie).

Montage

Montage der Solaranlage

Rund zwei Millionen Kollektoranlagen sammeln auf deutschen Dächern solare Wärme, damit Hausbewohner duschen, waschen und heizen können. Der Großteil der Solaranlagen in Deutschland wird mittlerweile als sogenannte Kombi-Anlagen betrieben – mit steigender Tendenz. Diese Systeme tragen sowohl ganzjährig zur Warmwassererzeugung als auch während der Übergangsperiode und im Winter zur Heizungsunterstützung bei.

Der beste Kollektor nützt nichts auf der falschen Dachseite. Man sieht leider immer wieder Anlagen, die überdimensioniert, falsch montiert und schlecht gedämmt oder verschattet sind. Hier möchten wir schon bei der Planung beratend für Sie tätig sein.

Dachmontage

Da Wärme oft gerade dann benötigt wird, wenn die Sonne nicht scheint, muss ein Solarsystem mit einem gut gedämmten Speicher ausgerüstet sein. Wenn dieser Trinkwasser vorhalten soll, muss er darüber hinaus aus Edelstahl hergestellt oder geeignet beschichtet sein. Die thermische Beladung des Speichers erfolgt über einen Wärmetauscher.

Speicher

Durch geschickte Be- und Entladung von schlanken, hohen Wärmespeichern kommt es zu einer Temperaturschichtung des Wassers. Aufgrund seiner geringeren Dichte steigt das warme Wasser in den oberen Teil des Speichers, während das kalte Wasser im unteren Bereich bleibt. Die Entnahme als Brauchwasser- oder Heizwärme erfolgt aus dem oberen, wärmeren Speicherbereich. Die Zuführung von Wärme erfolgt im unteren Bereich.

Die Regelung der Anlage ist so angelegt, dass eine Pumpe in Gang gesetzt wird, sobald die Temperatur im Kollektor einige Grade über der Temperatur im Speicherteil der Anlage liegt. Im Sommer reicht die gewonnene Sonnenwärme meist für den gesamten Warmwasserbedarf. In den Wintermonaten muss das solar vorgewärmte Wasser zusätzlich mit einer konventionellen Öl-, Gas- oder Holzheizung oder Wärmepumpe erwärmt werden.

Laut einer aktuellen Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE könnten 2050 ein Drittel der dezentralen Heizungsanlagen und zwei Drittel der zentralen Anlagen in Wärmenetzen mit Solarthermie ausgestattet sein. Voraussetzung ist eine weitere Kostenreduktion in diesem Bereich. Im Jahr 2013 wurde eine Solarkollektorfläche von rund einer Millionen Quadratmetern neu installiert. Weit über 90 Prozent der Neuinstallationen fand bei Ein- und Zweifamilienhäusern statt.

Wie hoch die Kostenersparnis durch eine Solaranlage ausfällt, hängt von vielen Faktoren ab: vom Umfang der Sanierung, von den gewählten Maßnahmen und Techniken und nicht zuletzt von der künftigen Entwicklung der Energiepreise. Sicher ist lediglich, dass eine Solaranlage weitgehende Unabhängigkeit von der zukünftigen Energiepreisentwicklung schafft sowie einen Beitrag zur Reduktion des CO2-Ausstoßes leistet.

Einsatz & Nutzen

Die Energie der Sonne nutzen

Bei den heutigen Energiekosten machen sich Solarheizsysteme innerhalb weniger Jahre bezahlt.

Wer einen Blick auf die Dachlandschaft wirft, erkennt schnell, dass in vielen Häusern noch reichlich Potenzial steckt, um Energie zu sparen und den Ausstoß von Klimagasen zu senken. Schon zehn Quadratmeter Kollektoren auf dem Dach genügen, um 20 bis 30 Prozent des Wärmebedarfs für Heizung und Warmwasser eines Einfamilienhauses zu decken.

sonnenenergie nutzen

Ein modernes Solar-Modulsystem, das auch die Heizung unterstützt, senkt den Brennstoffverbrauch drastisch – denn viel Energie kommt dann kostenlos von der Sonne. Kollektoren können heutzutage mit geringem Aufwand auf den meisten Dächern montiert werden.

Die zentrale Frage ist, welchen Anteil leistet die thermische Solaranlage am Gesamtenergiebedarf des Hauses. Oft wird in Werbeprospekten damit geworben, es könnten 60% und mehr des bisherigen Energieverbrauchs eingespart werden. Diese Aussage erscheint absolut nutzlos, denn die mögliche Ersparnis hängt von vielen Faktoren ab. Dazu gehört die Ausrichtung der Anlage, die Dachneigung, die Lebensgewohnheiten der Hausbewohner, die Qualität der Dämmung, die Dichtigkeit des Wohngebäudes und nicht zuletzt die eigentliche Qualität der Anlage selbst.

Es ist jedoch nicht von der Hand zu weisen, dass Solarheizsysteme aktiver Klimaschutz sind. Mit einem modernen Solarheizsystem läßt sich deutlich Energie einsparen. Denn Solarheizkessel speichern über die Kollektoren die Wärme jedes Sonnenstrahls. Erst wenn die Kraft der Sonne in trüben Wintertagen nicht mehr ausreicht, schaltet das System auf Brennwerttechnik im Öl- oder Gasbetrieb um. Das spart der Umwelt wertvolle Ressourcen, senkt den CO2-Ausstoß und schont gleichzeitig den Geldbeutel.

kollektoren auf dem dach

Wer jetzt modernisiert, senkt nicht nur die Heizkosten, sondern steigert zudem den Wiederverkaufswert seines Hauses – denn moderne Heiztechnik wertet die Beurteilung im Energie-Bedarfsausweis ab 2008 deutlich auf.

Von allen Möglichkeiten zur alternativen Energiegewinnung ist die Solarthermie das mit Abstand einfachste Verfahren.