Solarthermie: Sonnenlicht als Energiequelle für Heizung und Warmwasser
Sonnenkollektoren in verschiedenen Formen
Thermische Solaranlagen mit Sonnenkollektoren dienen zur Wärmegewinnung. Damit grenzen sie sich von Photovoltaikanlagen ab, die mit Hilfe von Solarmodulen elektrischen Strom aus Solarenergie erzeugen. Die am meisten verbreiteten Solarthermie-Anlagen sind Aufdachanlagen mit Sonnenkollektoren. Die Absorberflächen der Kollektoren nehmen das Licht auf und wandeln es in Wärme um, die sie dann auf eine zirkulierende Solarflüssigkeit übertragen. In der Regel gibt die Wärmeträgerflüssigkeit die Energie an einen Solarspeicher ab.
Die häufigsten Kollektorformen sind Flach- und Röhrenkollektoren . Sie unterscheiden sich in der Position des Solarabsorbers. Flachkollektoren besitzen eine beschichtete Trägerfläche.
Dahinter zirkuliert in Rohrschleifen die Solarflüssigkeit. Bei Röhrenkollektoren liegt der Absorber als Streifen in Vakuumröhren, die direkt oder indirekt von Solarflüssigkeit durchströmt werden. Die Vakuum-Isolation ermöglicht deutlich höhere Wirkungsgrade in den hohen Temperaturbereichen. Die zweite Form ist teurer, bietet aber mehr Ausbeute pro Fläche.
Andere Kollektorarten wie der Luftkollektor spielen eine untergeordnete Rolle. Das Gleiche gilt für sehr einfache Bauarten wie Schwimmbadkollektoren oder Thermosiphon-Anlagen, die sich vor allem in Regionen mit sehr warmem Klima eignen.
Solarthermie zur Heizungsunterstützung und für Warmwasser
Mit Solarthermie lässt sich preiswert und umweltschonend Warmwasser erzeugen. Ein Deckungsgrad von rund 50 % des Energiebedarfs für die Warmwassererzeugung ist realistisch. Im Sommer kann die Heizanlage komplett ausgeschaltet bleiben.
Solarthermieanlagen mit Heizungsunterstützung leisten noch mehr. Deckungsgrade von 20 % des Gesamtwärmebedarfs sind gute Durchschnittswerte, die sich in vielen Fällen noch übertreffen lassen. Damit ermöglicht Solarthermie ein hohes Einsparpotenzial und eine nennenswerte Entlastung der Umwelt: Insbesondere, wenn sie fossile Energieträger ersetzt.
Fläche und Leistung korrekt auslegen
Die korrekte und bedarfsgerechte Auslegung ist ein zentraler Faktor für die Wirtschaftlichkeit der Solarthermie. Richtwerte sind 4 Quadratmeter und 50 bis 60 Liter Solarspeicher pro Person bei Heizungsunterstützung. Es ist nicht sinnvoll, die Fläche weit zu vergrößern, um den Deckungsgrad zu steigern. Überdimensionierte Anlagen produzieren viel Überschusswärme in den Sommermonaten. Das geht trotz des hohen Deckungsgrads zu Lasten der Wirtschaftlichkeit.
Sinnvoller ist die Investition in Maßnahmen, die den Wärmebedarf im Winter senken. So sind auch Deckungsgrade von bis zu 50 % erreichbar.