Solarthermie – Solarenergie produzieren mit Hilfe von Sonnenkollektoren

Was ist Solarthermie?

Unter Solarthermie versteht man die Umwandlung von Sonnenenergie in nutzbare thermische Energie. Solarthermie gehört zu den Erneuerbaren Energien. Die in den Sonnenkollektoren umgewandelte Sonnenenergie kann zur Gewinnung von Warmwasser genutzt werden. Solarthermieanlagen produzieren mit Hilfe so genannter Sonnenkollektoren Wärme und nutzen diese dann zur Bereitstellung von Warmwasser oder auch zur Heizungsunterstützung. Auf diese Weise lassen sich fossile Brennstoffe und somit auch Heizkosten einsparen. Solarthermie führt also zu einer erheblichen Einsparung von Kosten und ist außerdem sehr umweltfreundlich. Solarthermieanlagen werden gefördert. Bedenken Sie beim Hausbau oder bei der Anschaffung einer neuen Heizung die Solarthermie und profitieren Sie von umfangreichen Förderungen.

Wie funktioniert Solarthermie?

Bei der Solarthermie wandelt eine Solarthermieanlage / Solaranlage mit Hilfe von Solarkollektoren Sonnenenergie in nutzbare thermische Energie um. Die gewonnene Energie kann dann in der Anlage zur Warmwasserbereitung oder zur Heizungsunterstützung genutzt werden. Aber wie funktioniert das genau? Die Sonne scheint. Dabei erfolgt die Sonneneinstrahlung auf die Erde in Form von elektromagnetischen Wellen. Diese können von Solarkollektoren absorbiert und in der Solarthermieanlage in thermische Energie umgewandelt werden.

Dies geschieht, indem die Sonnenenergie innerhalb des Solarkollektors an die Solarflüssigkeit bzw. Wärmeträgerflüssigkeit weitergeleitet wird. Die Solarflüssigkeit besteht in der Regel aus Wasser und Frostschutzmittel. Durch ein Röhrensystem gelangt die Wärme in einen Solarspeicher. Dort findet der Wärmeaustausch statt. Die solarthermische Energie aus der Trägerflüssigkeit wird übertragen und zur Heizungsunterstützung, Warmwasserbereitung oder Trinkwassererwärmung verwendet.

Verschiedene Arten von Solarkollektoren?

Das Prinzip ist bei allen Solarkollektoren ähnlich, es existiert eine Absorberfläche, – meist Aluminium oder Blech – die die Sonnenstrahlung / Sonnenenergie einfängt, um die Wärme dann optimal an die Wärmeträgerflüssigkeit abzugeben. Anschließend wird die die gewonnene Energie zur Warmwasserbereitung, zur Heizungsunterstützung oder zur Trinkwassererwärmung genutzt. Die Solarkollektoren unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Bau- und Funktionsweise:

Flachkollektoren:

Flachkollektoren arbeiten bei einer durchschnittlichen Temperatur von 80 Grad und bündeln das Licht nicht, sondern erwärmen direkt eine wärmeabsorbierende Fläche. Der Einsatz von Flachkollektoren erfolgt meist nur bei Anlagen zur Warmwasserbereitung, der Wirkungsgrad ist dementsprechend gering bei allerdings überschaubaren Kosten.

Vakuumröhrenkollektoren:

Vakuumröhrenkollektoren arbeiten bis zu einer Betriebstemperatur von 150 Grad und können Reflektoren enthalten, die die Temperatur im Wärmeträgermedium schneller steigen lassen, sodass die Energie schneller genutzt werden kann. Die Solarkollektoren bestehen aus Glasrohren, in denen ein Vakuum herrscht – ähnlich einer Thermoskanne. Falls eine einzelne Röhre undicht wird, kann sie in der Regel einzeln ausgetauscht werden. Vakuumröhrenkollektoren haben einen höheren Wirkungsgrad als Flachkollektoren und können somit auch gut zur Heizungsunterstützung, aber auch zur Trinkwassererwärmung und zur Warmwasserbereitung genutzt werden. Aufgrund der höheren Temperatur sind diese Kollektoren energetisch besser nutzbar, allerdings in der Anschaffung auch deutlich teurer als Flachkollektoren.

Förderung

Der Kauf von Solarthermieanlagen wird in Deutschland durch verschiedene Organisationen gefördert. Neben den hier dargestellten Förderungen durch das BAFA und der KfW gibt es auch Angebote durch die Deutsche Kreditbank, verschiedene Kommunen und Bundesländer sowie vereinzelt auch durch Energieversorgungsunternehmen.

 

Förderung durchVoraussetzungKonditionen / Höhe der Förderung
Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA)Förderung durch BAFA
  • Nur für Bestandsbauten
  • Anlagen sollten bestenfalls zur kombinierten Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung genutzt werden
  • Bis zu 2.000€ bzw. 140 €/ m²
KfWFörderung durch KfW

  • Energieeffizientes Bauen
  • Bei besonders effizienten Häusern können zinsgünstige Darlehen bis zu 50.000 pro Wohneinheit und ein Tilgungszuschuss beantragt werden
  • Energieeffizient Sanieren
  • Förderung von Sanierungsmaßnahmen (Anschluss von Solarthermieanlagen) bis zu 75.000€/Wohneinheit
  • Erneuerbare Energien Premium
  • Für Wohngebäude mit mindestens 3 Wohnungen werden Solarthermieanlagen gefördert, die größer als 40m² sind. Es gibt zinsgünstige Kredite, tilgungsfreie Anfangsjahre und Tilgungszuschüsse.

 

 

 

Montage und Ausrichtung

Auf geneigten Dächern kommt entweder die Aufdachmontage oder die Indachmontage zum Einsatz. Die Aufdachmontage ist die einfachere und preiswertere und lohnt sich besonders bei der Nachrüstung eines Hauses. Die Indachmontage ist beim Neubau eines Hauses zu empfehlen, da sich hier direkt Kostenvorteile ergeben. Generell ist für beide Varianten keine Baugenehmigung notwendig.

Bei Flachdächern ist eine Aufständerung von Solarkollektoren erforderlich. Durch das auf dem Dach montierte schräge Gestell weisen die Kollektoren eine optimale Ausrichtung und Neigung auf. Ein großer Vorteil liegt hier sicherlich in der Tatsache, dass diese Art der Installation einen selbstreinigenden Effekt durch ablaufenden Regen hat. Im Vergleich zu Aufdach- bzw. Indachmontagen ist aber möglicherweise eine Baugenehmigung erforderlich. Eine einheitliche bundesweite Regelung hierzu gibt es aber nicht.

Die optimale Ausrichtung des Dachs weist nach Süden. Die optimale Dachneigung beträgt für eine Solarthermie Anlage zur Warmwasserbereitung 30 bis 50 Grad, für eine Anlage mit Heizunterstützung 45 bis 70 Grad. Das liegt daran, dass Anlagen, die ausschließlich der Warmwasserbereitung dienen, im Sommer den größten Teil ihres jährlichen Energiebetrages erzielen, während hingegen Anlagen mit Heizunterstützung im Frühjahr und Herbst besonders viel Energie liefern.

Solarthermie – Ihre Vorteile auf einen Blick

  • Keine bzw. kaum Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen
  • Umweltfreundliche Wärmegewinnung
  • Verringerung Ihrer Heizenergie
  • Senkung der laufenden Kosten für die Energieversorgung

FAQ – Häufige Fragen zur Solarthermie

Aufgrund der verschiedenen Montagemöglichkeiten kann eine Solarthermieanlage nahezu auf jedem Haus installiert werden und Solarhtermie genutzt werden.

Generell kann die Lebensdauer von Solarthermieanlagen (auch Solaranlage genannt) bis zu 20 Jahren betragen, sie ist allerdings abhängig von z.B. extremen Wetterbedingungen, plötzlichen Schadensereignissen und der regelmäßigen Wartung und fachgerechter Montage.

Üblicherweise wird eine Solarthermieanlage so dimensioniert, dass sie ca. 60% des Warmwasserbedarfs abdeckt. Hierbei handelt es sich um einen Mittelwert über das ganze Jahr.

Aus ökologischer Sicht heraus ist die Installation einer Solarthermieanlage auf jeden Fall sinnvoll. Für eine differenzierte Aussage müssen die eigenen Energiekosten in die Betrachtung mit einbezogen werden.

Solarthermie funktioniert immer, wenn Sonnenstrahlen auf den Kollektor treffen – ganz egal ob im Winter oder im Sommer. Besonders senkrechte Fassadenanlagen können im Winter gute Erträge erzielen, da die Wintersonne sehr flach über dem Horizont steht.

Als grober Richtwert können für Wartung und Betrieb 1,5% der Anschaffungskosten angesetzt werden.

Technisch gesehen gibt es hier keine Einschränkungen.

Das einzige Ausschlusskriterium für eine Nachrüstung sind Heizungen, die nicht Wasser als Wärmeträger verwenden.

Ja, generell ist es auch möglich, die Solarthermieanlage selbst zu bauen. Allerdings wird die fachgerechte Montage empfohlen.

Bei dieser Entscheidung kommt es auf Ihre Zielsetzung an. Solarthermie ist eine einfache Technologie um mithilfe der Sonne Wasser zu erhitzen, während Photovoltaikanalagen die Sonne in Strom umwandeln.

Sie brauchen Sonnenkollektoren bzw. Solarkollektoren. Der Unterschied zu Solarmodulen besteht darin, dass Solarmodule die Sonnenenergie mithilfe des photoelektrischen Effekts in Strom umwandeln, während Solarkollektoren durch Absorption Wärme aus Sonnenenergie erzeugen.

Für eine Aufdach- bzw. Indachmontage ist generell keine Baugenehmigung nötig. Anders sieht es bei Flachdächern aus – hier gib es keine einheitliche bundesweite Regelung.

Der größte Nutzen für die Umwelt besteht darin, dass kein klimaschädigendes CO2 emittiert wird, da es sich bei der Nutzung von Solarthermieanlagen nicht um einen Verbrennungsprozess handelt.

Nichts. Die Anlage ist eigensicher und schaltet die Solarkreispumpe auch bei anhaltender Sonneneinstrahlung nicht ein, falls der Speicher voll sein sollte.

Bei einer lang andauernden, starken Verschattung durch einen großen Baum ist der Einsatz von Solarthermieanlagen nicht zu empfehlen.

Neben der Wassererwärmung und der Heizungsunterstützung kann Solarthermie beispielsweise auch zur Trinkwassererwärmung und zur Schwimmbadwassererwärmung genutzt werden – sei es im kommunalen Freibad oder im privaten Pool.

Wir sind Ihr Ansprechpartner für alle Fragen rund um Solar, Solaranlagen, Solarkollektoren, Solarthermie und Solarthermieanlagen in Horn Bad-Meinberg, Paderborn, Bielefeld, Detmold, Herford, Hameln, Lippstadt, Höxter, Bad Salzuflen und Barntrup. Selbstverständlich helfen wir Ihnen auch gerne weiter, wenn Sie aus anderen Regionen kommen. Sprechen Sie uns an!