Ökologisch und nachhaltig

Heizen und Warmwasseraufbereitung mit thermischen Solaranlagen

Thermischen Sonnenkollektoren sind die Systeme, die sowohl bei Herstellung als auch im Betrieb die geringsten Schadstoffmengen und CO2-Emissionen verursachen. Ein Sonnenkollektor wandelt Sonnenenergie in Wärmeenergie um.

  • Die kostenlose Kraft der Sonne nutzen

  • Ausgereifte Technik mit bis zu 25 Jahren Lebensdauer

  • Besonders hoher Wirkungsgrad

  • Im Sommer bis zu 100% des Wärmebedarfs abdecken

Der Solarkollektor ist mit einem sogenannten Solarabsorber – einem schwarzen, mit Kanälen oder Rohrleitungen – durchzogener Metallkörper ausgerüstet. Im Absorber zirkuliert eine Trägerflüssigkeit – in der Regel Wasser, das mit umweltverträglichem Frostschutzmittel angereichert wurde – und nimmt die entstandene Wärme auf. Um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, ist er gut gegen Wärmeverlust isoliert. Mit Hilfe von Rohrleitungen wird die Wärme zu einem Wärmetauscher geleitet, der sie dann an einen Speicher abgibt. Um jedoch den gesamten Wärmebedarf komplett mit Sonnenenergie abdecken zu können, braucht man eine grosse Solaranlage, die auch in Wintern mit sehr tiefen Temperaturen die Heizung des Gebäudes gewährleisten kann. Die meisten Systeme sind auf eine geringere Abdeckung ausgelegt. Sie leisten ca. 80% und ziehen zur Unterstützung andere Heizsysteme bei. Damit werden thermische Solaranlagen hauptsächlich zur Unterstützung eingesetzt, die einen gewissen Wärmebedarf abdecken. Damit solche Systeme effizient arbeiten können, benötigen die Gebäude eine gute Isolation und eine geeignete Ausrichtung zur Sonne. Die Oberfläche der Sonnenkollektoren sollte mindestens 10 – 20% der zu heizenden Wohnflächen betragen. Die Solarenergie wird schnell und kontinuierlich weiterentwickelt, was sinkende Preise bei gleichzeitig immer grösserer Effizienz der Solarmodule zur Folge hat.

Solarmodule unterstützen praktisch alle Heizsysteme. Da der gesamte Wärmebedarf eines Gebäudes aber selten durch eine Solarheizung abgedeckt werden kann, wird es gerne mit anderen Systemen kombiniert. So stellen zum Beispiel Gasheizungen sinnvolle Kombinationen dar. Aber auch regenerative Techniken wie Wärmepumpen oder Pelletheizungen kommen in Frage. Automatische Steuereinheiten stellen sicher, dass die Zusatzsystem einspringen, wenn die nötige Wärme nicht mehr vollständig durch die Solaranlage geliefert werden kann.

Nein, dies sind zwei vollkommen unterschiedliche Systeme, die oft verwechselt werden, wenn von Solaranlagen die Rede ist. Bei Photovoltaikanlagen wird Sonnenergie in Solarzellen direkt in elektrischen Strom umgewandelt, der zum Beispiel für den Betrieb einer Wärmepumpe genutzt werden kann. Bei thermischen Solaranlagen wird die Wärme dagegen in einer Flüssigkeit gesammelt, die durch einen Absorber zirkuliert. Die Flüssigkeit wird zu einem Wärmetauscher transportiert, der die Wärme an ein Speichermedium abgibt.

In den meisten Fällen sind solche Systeme eher für die Unterstützung geeignet und werden mit anderen Systemen, wie Wärmepumpen oder Pelletsheizungen kombiniert. Abhängig ist das vor allem von der Lage und Ausrichtung Ihrer Liegenschaft und von der Grösse des eingesetzten Wärmespeichers. Im gewissen Fällen können bis zu 80% der nötigen Energie durch die Solaranlage produziert werden.

Thermischen Solaranlagen nutzen die kostenlose Sonnenenergie und senken so Ihre monatlichen Energiekosten. Sie sind sowohl in der Herstellung als auch im Betrieb ausgesprochen umweltfreundlich und reduzieren den CO2-Ausstoss nachhaltig. Ein gutes Gefühl, etwas Nachhaltiges für die Umwelt zu tun! Solaranlagen sind sehr wartungsarm und mit rund 25 Jahren Betriebsdauer auch sehr langlebig. Thermische Solaranlagen schneiden bezüglich des Wirkungsgrades sogar besser ab als Photovoltaikanlagen.

Leider fallen Erzeugungszeitpunkt und Nutzung der Wärme selten zusammen. Im Winter, wo die meiste Wärme benötigt wird, können durch die tiefen Temperaturen und die geringere Sonneneinstrahlung lediglich 20% der Heizung mit Hilfe der Solaranlage erzeugt werden. Manche Dächer oder Wohnlagen eignen sich nicht für Solarthermie. So kann z.B. eine Ausrichtung der Dachfläche in nördliche Richtungen ungeeignet sein. Bäume oder Gebäude können durch Schattenwurf den Ertrag der Anlage beeinträchtigen. Dachneigungen sind dagegen in der Regel recht einfach zu optimieren. Die Anfangsinvestition für solche Anlagen ist verhältnismässig hoch.

Grundsätzlich handelt es sich hier um eine technisch komplett unterschiedliche Bauart. Röhrenkollektoren sind in der Herstellung deutlich aufwändiger und somit auch teurer. Sie überzeugen vor allem in den kälteren Monaten, da sie Temperaturunterschiede besser ausgleichen können als Flachkollektoren. Die etwas weniger leistungsstarken und günstigeren Flachkollektoren sind für eine reine Warmwassererzeugung meistens die richtige Wahl.

Um einen möglichst hohen Warmwasser- und Heizanteil durch die Solaranlage erzielen zu können, muss auf jeden Fall die Fläche der Kollektoren auf dem Dach vergrössert werden. In der Regel verdoppelt sich die Fläche der Kollektoren, wenn auch die Heizung unterstützt werden soll. Eine Kollektorfläche mit 16m2 auf einem Einfamilienhaus deckt ca. 20 bis 25 Prozent des jährlichen Wärmebedarfs für Heizen und Warmwassererzeugung ab.

Thermische Solarkollektoren
Thermische Solaranlagen zur Warmwassererzeugung
Thermische Solaranlagen auf Hausdach
Thermische Solaranlagen zur Warmwassererzeugung
Thermische Solaranlagen auf Hausdach