Solarthermie-Ratgeber

Die Sonnenenergie wird immer wichtiger bei der Suche nach nachhaltigen Energiequellen. Die Solarthermie ist eine bewährte Technologie, die es Ihnen ermöglicht, die Sonne effektiv zur Wärmeerzeugung zu nutzen und Ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Trotz anfänglicher Investitionen lohnt sich Solarthermie langfristig, da es attraktive staatliche Förderungen gibt und Sie dauerhaft Heizkosten sparen können. In unserem Ratgeber erfahren Sie alles über Solarthermie: von den Grundlagen, über die verschiedenen Kollektorarten bis hin zu Tipps zur Planung und Installation.

• Grundlagen Solarthermie
• FAQ und Praxistipps

Das Wichtigste in Kürze

• Umweltfreundlich: Sie investieren in eine nachhaltige Energiequelle.
• Nutzungsmöglichkeiten: Sie erzeugen mit der Sonne Wärme für Brauchwasser und Heizung.
• Kosteneinsparungen: Sie senken langfristig Ihre Energiekosten.
• Förderungen nutzen: Sie profitieren von staatlichen Förderungen und Anreizen.
• Stabile Energiepreise: Sie schützen sich vor den Schwankungen konventioneller Energiepreise.
• Wartungsarm und zuverlässig: Sie nutzen eine zuverlässige Energiequelle.
• Anpassungsfähig und flexibel: Sie passen die Solarthermieanlage genau an Ihr Eigenheim an.
• Wertsteigerung der Immobilie: Sie steigern den Wert Ihres Hauses.
• Persönlicher Beitrag zum Klimaschutz: Sie reduzieren aktiv Ihre CO2-Emissionen.

Grundlagen Solarthermie

Wie funktioniert Solarthermie? – Einfach erklärt
Was macht der Kollektor?
Was ist ein Absorber?
Was ist eine Wärmeträgerflüssigkeit oder Solarflüssigkeit?
Wie kann man Wärme am besten speichern?

Welche Kollektorarten gibt es?
Wie funktioniert ein Flachkollektor?
Wie funktioniert ein Röhrenkollektor?
Welche Kollektoren sind besser?

Wie sind Effizienz und Ertrag?
Welche Faktoren beeinflussen die Effizienz?
Wie hoch ist der Wirkungsgrad von Solarthermie?
Wie viel Energie spart Solarthermie – Deckungsgrad und Nutzungsgrad?

Wie funktioniert Solarthermie? – Einfach erklärt

Solarthermie ist eine nachhaltige und kostengünstige Möglichkeit, um die Wärmeenergie der Sonne zu nutzen und damit Heizkosten zu senken.

Was macht der Kollektor?

• Ein Kollektor fängt die Sonnenstrahlen ein und wandelt sie in Wärmeenergie um. Dazu besteht er aus einem Absorber, der die Strahlen aufnimmt, und einem Wärmeträger – meist die Solarflüssigkeit, die sich erhitzt. Die gewonnene Wärmeenergie wird dann genutzt, um Brauchwasser zu erwärmen oder die Heizung zu unterstützen.
• Durch die Isolierung des Kollektors wird die Wärme innerhalb des Systems gehalten, um einen maximalen Wirkungsgrad zu erzielen und Verluste zu minimieren.
• Der Kollektor wird durch einen Rahmen, oft aus Edelstahl oder Aluminium, stabilisiert und ist mit einer transparenten Abdeckung versehen, die oft aus speziellem Solarglas besteht. Solarglas ist transparenter als Fensterglas und widersteht auch mechanischen Beanspruchungen wie Hagelschlag.
• Es gibt verschiedene Arten von Kollektoren.

Was ist ein Absorber?

Der Absorber ist die Kernkomponente eines Solarthermie-Kollektors, also der wichtigste Teil des Kollektors und bestimmt entscheidend die Effizienz der Solarthermieanlage. Er ist vollflächig ausgebildet oder besteht aus einzelnen Streifen. Im Absorber findet die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme statt. Der Absorber gibt die Wärmeenergie an den Wärmeträger ab, der die Wärme zum Speicher transportiert.

Eigenschaften des Absorbers:

• Materialwahl: Häufig werden Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer oder Aluminium verwendet, um eine effiziente Aufnahme der Sonnenstrahlen zu gewährleisten.
• Struktur: Die Oberfläche kann Rippen oder Rillen aufweisen oder auch speziell beschichtet sein, um die Fläche zu vergrößern und somit die Absorptionsfläche zu maximieren.
• Farbe: Der Absorber ist oft dunkel gefärbt, um eine bessere Aufnahme der Sonnenstrahlen zu ermöglichen. Dunkle Farben absorbieren mehr Licht und wandeln es effizienter in Wärme um.
• Beschichtungen: Manchmal werden selektive Beschichtungen aufgetragen, die eine höhere Aufnahme des Lichts bei bestimmten Wellenlängen erreichen und so die Absorptionseigenschaften verbessern können.

Was ist eine Wärmeträgerflüssigkeit oder Solarflüssigkeit?

Die Solarflüssigkeit von Schindler + Hofmann ist bereits vorgemischt und bietet einen Frostschutz bis -28 °C

Eine Wärmeträger- oder Solarflüssigkeit ist eine Substanz, um Wärme zu transportieren. Typischerweise besteht sie aus Wasser und einem Frostschutzmittel, das verhindert, dass die Flüssigkeit bei niedrigen Temperaturen gefriert.

• Das Mischungsverhältnis hängt von den klimatischen Bedingungen ab. Je kälter es im Winter werden kann, umso höher muss der Anteil an Frostschutzmittel sein.
• Übliche Mischungsverhältnis in Deutschland
• 55 % Wasser zu 45 % Propylenglykol, damit kurzzeitiger Frostschutz bis -28 °C
• 50 % Wasser zu 50 % Propylenglykol, damit kurzzeitiger Frostschutz bis -39 °C
• Mögliche Zusatzstoffe: Korrosionsschutzmittel und Stabilisatoren erhöhen die Lebensdauer der Anlage.

Ist Solarflüssigkeit giftig? Gemäß der DIN-Norm 4757 T1 darf Solarflüssigkeit weder giftig, reizend noch ätzend sein. Daher werden oft biologisch abbaubare Mischungen auf Basis von Propylenglykol verwendet.

Wie kann man Wärme am besten speichern?

Solarthermieanlagen ermöglichen die Speicherung von erzeugter Wärme für den späteren Gebrauch. Wärme kann am effektivsten in isolierten Tanks, zum Beispiel einem Warmwasserspeicher oder Pufferspeicher gesammelt werden. Je nach Nutzungsanforderungen gibt es unterschiedliche Speicherarten.

Warum muss ein Wärmespeicher genutzt werden? Ein Wärmespeicher ist wichtig, da oft der Wärmebedarf zeitlich von der Sonneneinstrahlung abweicht, z. B. in den Abend- und Nachtstunden oder in den Wintermonaten. Durch den Einsatz eines Wärmespeichers kann der Eigenverbrauch der solar erzeugten Wärme maximiert und der Bedarf an konventionellen Energieträgern entscheidend reduziert werden.

Welche Kollektorarten gibt es?

Die wichtigsten Kollektorarten für die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung sind:

Flachkollektoren
Flachkollektoren sind die am häufigsten verwendeten Solarthermiekollektoren. Sie bestehen aus flachen, meist rechteckigen Platten, die mit einem Absorber und einer transparenten Abdeckung versehen sind. Diese Kollektoren eignen sich gut für die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung.

Vakuumröhrenkollektoren
Vakuumröhrenkollektoren bestehen aus Glasröhren, die einen Absorber enthalten. Das Vakuum im Inneren der Röhren bietet eine besonders gute Isolierung. Sie sind auch effizient bei diffuser Strahlung und niedrigen Außentemperaturen. Vakuumröhrenkollektoren eignen sich gut für den Einsatz bei höheren Temperaturen, wie beispielsweise für Prozesswärme oder zur Heizungsunterstützung.

Der Flachkollektor von Sunex überzeugt mit langer Lebensdauer, guter Dämmung und 4 mm Spezialglas

Die Auswahl des geeigneten Kollektortyps hängt von den individuellen Anforderungen, dem verfügbaren Platz und den örtlichen Gegebenheiten ab.

Wie funktioniert ein Flachkollektor?

Flachkollektoren sind eine häufig verwendete Form von Solarkollektoren, um aus Sonnenenergie Wärme zu erzeugen. Sie bestehen aus einem flachen, rechteckigen Gehäuse, das eine transparente Abdeckung besitzt. Im Innern befinden sich der Absorber und die Wärmeträgerflüssigkeit, die meist durch dünne Rohre geführt wird.

Absorption von Sonnenenergie:

• Die transparente Abdeckung des Kollektors lässt Sonnenlicht passieren, welches auf die Absorberfläche trifft. Der meist dunkle Absorber wandelt die Lichtenergie in Wärme um.

Wärmetransport und Übertragung:

• Die absorbierte Wärme wird vom Absorbermaterial aufgenommen und an die Solarflüssigkeit übertragen.
• Diese Flüssigkeit zirkuliert durch dünne Rohre oder Kanäle im Kollektor und transportiert die Wärme zum Wärmetauscher im Speicher.

Allgemeiner Aufbau eines Flachkollektors

Aufbau eines Flachkollektors

1. Rahmen, Rückwand und Befestigungsdetails/p>

Funktion: Rahmen und Rückwand dienen der Stabilität des Kollektors und nehmen die verschiedenen Komponenten auf. Der Rahmen weißt Elemente wie zum Beispiel eine Nut zur Befestigung an der Dachhalterung auf. Die Rückwand isoliert den Kollektor und schützt ihn vor äußeren Einflüssen.

Material: Der Rahmen und die Rückwand eines Flachkollektors bestehen aus eloxiertem Aluminium, Edelstahl oder glasfaserverstärktem Kunststoff. Eloxiert bedeutet, dass die Oberfläche des Aluminiums eine Schutzschicht gegen die unkontrollierte Oxidation des Metalls mit dem Luftsauerstoff besitzt.

2. Transparente Abdeckung:

Funktion: Die transparente Abdeckung lässt Sonnenlicht in den Kollektor eindringen, während sie gleichzeitig die darin erzeugte Wärme einschließt. Außerdem schützt sie die Komponenten im Inneren vor äußeren Einflüssen wie zum Beispiel Hagel, Schnee und Regen.

Material: Die transparente Abdeckung besteht oft aus gehärtetem Glas oder seltener aus Kunststoff. Heute werden meist Antireflexgläser genutzt. Diese reduzieren die Reflexionen und ermöglichen eine höhere Lichtdurchlässigkeit. Das bedeutet, dass mehr Sonnenlicht die Absorberfläche des Kollektors erreicht, was zu einer effizienteren Umwandlung von Lichtenergie in Wärme führt.

3. Absorber und Rohre für Solarflüssigkeit:

Funktion: Der Absorber wandelt das eingefangene Sonnenlicht in Wärme um und gibt sie über die dünnen Rohre an die Solarflüssigkeit ab.

Material: Der Absorber besteht in der Regel aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer oder Aluminium und ist oft mit einer dunklen selektiven Beschichtung versehen. Diese Beschichtung verhindert, dass die in Wärme umgewandelte Sonnenenergie wieder abgestrahlt/emittiert wird. Die Rohre für die Solarflüssigkeit können ebenfalls aus Kupfer oder Aluminium bestehen und sind direkt mit dem Absorber verschweißt oder verlötet.

4. Wärmedämmung:

Funktion: Die Dämmung minimiert Wärmeverluste und maximiert die Effizienz des Kollektors, indem sie die Wärme im Inneren des Kollektors hält und gleichzeitig äußere Einflüsse abschirmt.

Material: Die Wärmedämmung besteht oft aus isolierenden Materialien wie Polyurethan-Schaum oder Mineralwolle.

Energiefluss und Energieverluste eines Flachkollektors

• Abstrahlung an die Umgebung - erwärmte Luft über dem Absorber:

Wärme, die durch den Absorber erzeugt wird, erwärmt die Luft direkt über ihm. Diese erwärmte Luft kann dann in die Umgebung abgestrahlt werden, was zu Energieverlusten führt.

• Reflexion der Sonnenstrahlung:

Ein Teil der einfallenden Sonnenstrahlung wird von der transparenten Abdeckung und anderen Oberflächen des Kollektors reflektiert, anstatt absorbiert zu werden. Dadurch geht potenziell nutzbare Energie verloren.

• Transmission:

Transmission bezieht sich auf den Verlust von Wärmeenergie durch die transparente Abdeckung des Kollektors. Obwohl sie das Sonnenlicht durchlässt, kann ein Teil der Wärme durch die Abdeckung wieder entweichen.

• Konvektion:

Konvektion bezieht sich auf den Energieverlust durch den Abtransport von Wärmeenergie durch die Bewegung von Luft oder Wasser um den Kollektor herum. Diese Bewegung kann dazu führen, dass Wärmeenergie an die Umgebung abgegeben wird, bevor sie genutzt werden kann.

Wie funktioniert ein Röhrenkollektor?

Röhrenkollektoren bestehen meist auf fünf bis dreißig Röhren. Die Röhren sind auf einem Rahmen befestigt und über einen Sammler miteinander verbunden. Ihre Funktionsweise ist jedoch den Flachkollektoren sehr ähnlich. In den Glasröhren befinden sich Absorber und Wärmeträgerflüssigkeit, um die Sonnenenergie aufzunehmen, in Wärme umzuwandeln und die Wärmeenergie zum Wärmetauscher im Speicher zu transportieren.

Allgemeiner Aufbau eines Röhrenkollektors

1. Rahmen mit Befestigungsdetails

Funktion: Der Rahmen bildet die Grundstruktur des Vakuumröhrenkollektors und bietet Halt für alle Komponenten. Die integrierten Befestigungsdetails wie z. B. Halterungen, Haken oder Schrauben halten den Kollektor sicher an der gewünschten Position.

Material: Aluminium oder Stahl werden häufig für den Rahmen verwendet, da sie eine robuste Konstruktion ermöglichen.

2. Sammler

Funktion: Mit dem Sammler sind alle Röhren des Kollektors verbunden. Aufgabe des Sammlers ist die Aufnahme der Wärmeenergie aus den einzelnen Röhren. Dazu befindet sich im Sammler ein Rohr mit Solarflüssigkeit, die die Wärmeenergie weiter zum Wärmetauscher im Speicher transportiert, das ist der Rücklauf. Das zweite Rohr ist der Vorlauf. In diesem Rohr befindet sich die abgekühlte Solarflüssigkeit, die vom Wärmetauscher im Speicher wieder zum Kollektor gepumpt wird, um erneut Wärmeenergie aufzunehmen.

Material: Der Sammler besteht im Innern oft aus Materialien mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer- oder Aluminiumrohren und einer Abdeckung aus Aluminium oder Edelstahl.

3. Röhren

Funktion: Aufgabe der einzelnen Röhren ist die effiziente Aufnahme und Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme. Über den Sammler sind alle Röhren mit dem Solarthermiekreislauf verbunden.

Verschiedene Typen: Es gibt verschiedene Typen von Vakuumröhren (Sprunglink zum Abschnitt: „Typen von Vakuumröhren“). Allen gemeinsam ist der Aufbau aus zwei Glasröhren, in denen Vakuum als perfekte Isolierung herrscht. Außerdem befindet sich in jeder einzelnen Röhre ein Absorber.

Typen von Vakuumröhren

Heutzutage sind vor allem doppelwandige Vakuumröhren nach dem Sidney-Prinzip auf dem Markt vertreten. Hier befindet sich das Vakuum, ähnlich wie bei einer Thermoskanne, zwischen den beiden miteinander verschmolzenen Glasröhren. Innerhalb der doppelwandigen Röhrenkollektoren werden in der Regel zwei Haupttypen unterschieden: direkt durchströmte und indirekt durchströmte Röhren. Die beiden Typen werden hier vorgestellt.

Direkt durchströmte Vakuumröhre nach dem Sydney-Prinzip

Funktionsweise:

Die direkt durchströmte Vakuumröhre nach dem Sydney-Prinzip besteht aus einer doppelwandigen, evakuierten Glasröhre, die nach dem Thermoskannen-Prinzip funktioniert und ein stabiles Vakuum gewährleistet.

• Auf dem inneren Glaskolben befindet sich eine selektive Beschichtung auf Kupfergrund.
• Hier wird die einfallende Sonnenstrahlung in Wärme umgewandelt.
• In das innere Rohr ist ein Wärmeleitblech mit einem U-Rohr eingeführt.
• Die Solarflüssigkeit im U-Rohr nimmt die erzeugte Wärme auf und fließt direkt durch den Sammler in den Solarthermiekreislauf bis zum Wärmetauscher im Speicher und wieder zurück = nasse Anbindung

Meist wird Borosilikatglas verwendet, aber auch Kalknatronglas mit einer Antireflexbeschichtung kommt zum Einsatz. Diese Glasarten weisen eine hohe mechanische und thermische Stabilität auf und halten in der Regel Hagelschlag und Temperaturschocks – große Hitze und Kälte – aus.

Indirekt durchströmte Vakuumröhre nach dem Sydney-Prinzip mit Heatpipe

Funktionsweise:

Die indirekt durchströmte Vakuumröhre nach dem Sydney-Prinzip integriert in der inneren Glasröhre ein in sich geschlossenes Wärmerohr (Heatpipe). Dieses Wärmerohr reicht bis in den Sammler hinein, wo es die Wärme an das Heizungswasser oder die Solarflüssigkeit überträgt. Die Einbindung des Wärmerohrs in den Sammler erfolgt über eine Öffnung oder Hülse sowie eine Wärmeleitpaste – trockene Anbindung.

• Geschlossenes Wärmerohr mit Unterdruck
• Flüssigkeit verdampft bereits bei niedrigen Temperaturen
• Dampf steigt im Rohr auf bis zum verdickten Ende im Sammler
• Dampf kondensiert im Sammler und gibt Wärme ab
• Kondensat fließt zurück ins Wärmerohr
• Wiederholung des Vorgangs: Wärme aufnehmen und verdampfen
• Röhrenmontage mit Mindestneigung von 25 Grad erforderlich
• Frostfestigkeit durch geringe Füllmenge und Unterdruck

Welche Kollektoren sind besser?

Die Frage, ob Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren besser sind, lässt sich nicht pauschal beantworten, da beide Typen unterschiedliche Vor- und Nachteile haben und ihre Leistungsfähigkeit von verschiedenen Faktoren abhängt.

Die Wahl zwischen den beiden hängt von den spezifischen Anforderungen des Projekts, dem verfügbaren Budget, dem Standort, den ästhetischen Ansprüchen und anderen Faktoren ab.

Vorteile*

Nachteile*

*Bezogen auf das Sortiment von kamdi24

Sven Klitzsch Solarthermie-Experte Tipp Zukünftig ist bei kamdi24 eine Berechnung möglich, um die perfekte Kollektorfläche mit dem idealen Kollektortyp zu ermitteln. Lassen Sie sich dazu von unserem Solarthermie-Experten Sven Klitzsch beraten, um die beste Lösung für Ihr Projekt zu finden. E-Mail: sven.klitzsch@kamdi24.de Telefon: 0351 25930011

Wie sind Effizienz und Ertrag?

Welche Faktoren beeinflussen die Effizienz?

Die Effizienz einer Solarthermieanlage wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, die sowohl die Leistung als auch die Wirtschaftlichkeit der Anlage bestimmen. Hier sind einige wesentliche Faktoren:

• Lage und Ausrichtung: Die geografische Lage der Solarthermieanlage bestimmt die Menge an Sonnenlicht, die sie einfangen kann. Eine Ausrichtung nach Süden mit einem Neigungswinkel entsprechend der geografischen Breite ist ideal, um die Sonneneinstrahlung zu maximieren.

• Fläche und Größe der Kollektoren: Eine größere Kollektorfläche ermöglicht eine höhere Absorption von Sonnenenergie. Aber die Anzahl und Größe der Kollektoren sollten entsprechend dem Energiebedarf des Systems und den örtlichen Gegebenheiten gewählt werden.

• Effizienz der Kollektoren: Die Effizienz der Kollektoren bestimmt, wie gut sie Sonnenlicht in Wärmeenergie umwandeln können. Hochwertige Kollektoren mit einer effizienten Absorberbeschichtung und geringen Wärmeverlusten sind entscheidend für die Leistung der Anlage.

• Länge der Solarleitung: Je kürzer der Weg zwischen Kollektoren und Speicher ist und je besser die Leitung isoliert wird, umso weniger Wärme geht verloren und umso effizienter ist die Solarthermieanlage.

• Wärmespeicherung: Die Effizienz einer Solarthermieanlage hängt auch von gut isolierten Warmwasserspeichern ab, die überschüssige Wärme speichern und für Zeiten mit geringer Sonneneinstrahlung bereitstellen.

• Wetterbedingungen: Die Verfügbarkeit von Sonnenlicht wird stark von den lokalen Wetterbedingungen beeinflusst. Wolken, Nebel und andere atmosphärische Bedingungen können die Effizienz der Anlage beeinträchtigen.

• Wartung und Reinigung: Eine regelmäßige Wartung und Reinigung der Kollektoren sind wichtig, um ihre Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten. Staub, Schmutz oder andere Ablagerungen können die Lichtabsorption und Wärmeübertragung beeinträchtigen.

Wie hoch ist der Wirkungsgrad von Solarthermie?

Der Wirkungsgrad gibt über die Qualität des Kollektors unter festgelegten Bedingungen, wie Lufttemperatur, Einstrahlung und Windgeschwindigkeit Auskunft. Er zeigt den Anteil der eingestrahlten Sonnenenergie an, der in nutzbare Wärme umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad wird üblicherweise in Prozent angegeben.

Zu jedem Kollektor gibt es ein Solar Keymark-Datenblatt. Mit diesen Angaben kann der Wirkungsgrad der Kollektoren ermittelt werden. Der Wirkungsgrad wird dabei von drei Faktoren beeinflusst:

1. Optischer Wirkungsgrad = ƞ₀

Der optische Wirkungsgrad eines Kollektors beschreibt das Maximum an Sonnenstrahlung, das vom Absorber aufgenommen werden kann. Dabei spielt die Lichtdurchlässigkeit der Glasabdeckung, der Transmissionsgrad eine wichtige Rolle. Die Abdeckung kann Strahlung reflektieren und selbst aufnehmen (absorbieren).

• Optischer Wirkungsgrad der Flachkollektoren bei kamdi24: ca. 70 bis 81 %
• Optischer Wirkungsgrad der Vakuumröhrenkollektoren bei kamdi24: ca. 37 bis 43 %
• Ursache: Bei einem Flachkollektor muss nur eine Glasschicht vom Licht durchdrungen werden, bei einem Vakuumröhrenkollektor sind es zwei Schichten.

2. Thermische Verluste | Wärmeverlustbeiwerte = k₁ (auch a₁) und k₂ (auch a₂)

Diese Verluste hängen von der Temperaturdifferenz zwischen Absorber und Außenluft zusammen. Hier kann es zur Abstrahlung von Wärme an die Umgebung kommen oder durch Luftbewegung (Konvektion) wird Wärme abgeleitet. Auch diese beiden Werte können dem Solar Keymark-Datenblatt entnommen werden.

Wissenswert – Berechnung des Wirkungsgrades eines Kollektors η = Kollektorwirkungsgrad η0 = optischer Wirkungsgrad (aus dem Solar Keymark-Datenblatt) k1 = Wärmeverlustbeiwert in W/(m²K) (aus dem Solar Keymark-Datenblatt) k2 = Wärmeverlustbeiwert in W/(m²K²) (aus dem Solar Keymark-Datenblatt) ΔT = Temperaturdifferenz in K (Differenz aus Absorbertemperatur minus Umgebungstemperatur) Eg = Bestrahlungsstärke in W/m² (Quelle: https://www.sbz-monteur.de/wie-entsteht-eigentlich/der-wirkungsgrad-von-solaranlagen-flachko-vs-roehre [abgerufen am 02.04.2024])

Wie viel Energie spart Solarthermie – Deckungsgrad und Nutzungsgrad?

Der Deckungsgrad einer Solarthermieanlage gibt an, wie viel Prozent des Wärmebedarfs eines Gebäudes – Warmwasser und/oder Heizung – in einem Jahr durch die solarthermische Anlage gedeckt wird.

Ein hoher Deckungsgrad zeigt an, dass die Solarthermieanlage einen großen Teil der notwendigen Wärmeenergie liefert, während ein niedriger Deckungsgrad darauf hinweist, dass die Anlage einen geringeren Beitrag zur Wärmeversorgung leistet

• Solarthermieanlagen für Warmwasser
  • Deckungsgrad liegt etwa bei der Hälfte (50 Prozent) der jährlich benötigten Energie
  • Energiebedarf im Sommer wird fast vollständig gedeckt
  • Energiebedarf in der kühlen Jahreszeit wird nur anteilig gedeckt, daher ist Zusatzheizung notwendig

• Solarthermieanlagen für Warmwasser + Heizungsunterstützung
  • Deckungsgrad liegt zwischen ca. 30 und 35 Prozent der jährlich benötigten Energie und hängt stark von der Größe der Anlage und den Effizienzfaktoren ab
  • Energiebedarf muss mit einer weiteren Heizungsart abgedeckt werden
  • Solarthermie-Hybrid-Heizung

Der Nutzungsgra berücksichtigt das Zusammenwirken des Gesamtsystems aus Kollektoren, Leitungen und Speicher, des Nutzerverhaltens und der klimatischen Rahmenbedingungen, auch Stillstandzeiten sowie An- und Ausschaltphasen werden einbezogen. Dieser Wert zeigt an, wie effizient die umgewandelte Sonnenenergie tatsächlich für Warmwasser oder Heizung genutzt werden kann, wobei die überschüssige Energie in den Sommermonaten nicht berücksichtigt wird.

FAQ und Praxistipps

Funktionsweise und Vorteile
Wie funktioniert Solarthermie?
Was ist der Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik?
Welche Vorteile bietet das Heizen mit Solarthermie?

Wirtschaftlichkeit und Förderung
Ist eine Solarthermieanlage wirtschaftlich?
Gibt es staatliche Förderungen oder finanzielle Anreize?

Komponenten und Installation
Flach- oder Röhrenkollektoren – Was ist besser?
Was muss ich beim Kauf einer Solarthermieanlage beachten?
Welche Komponenten gehören zu einer Solarthermieanlage?
Wie groß muss der Speicher bei Solarthermie sein?
Kann ich eine Solarthermieanlage selbst installieren?
Ist Solarthermie mit anderen Heizquellen kombinierbar?

Funktionsweise und Vorteile

Wie funktioniert Solarthermie?

Solarthermie nutzt Sonnenenergie, um Wärme zu erzeugen. Kollektoren absorbieren Sonnenlicht und wandeln es in thermische Energie = Wärmeenergie um, die für Heizung oder Warmwasser genutzt wird.

Dabei nehmen Speicher die Wärme auf und halten sie auch für Zeiten mit wenig oder ohne Sonne (nachts) vor. Heizung und Warmwasserkreislauf werden also aus dem Speicher bedient.

Der Speicher ist oft mit einer weiteren Wärmequelle verbunden, das sind zum Beispiel:

• Wasserführende Kaminöfen und -einsätze
• Wasserführende Pelletöfen und -einsätze
• Wärmepumpen
• Holzvergaserkessel
• Gas- und Ölheizungen im Bestand

Was ist der Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik?

Solarthermie erzeugt aus Sonnenenergie Wärme für warmes Wasser und die Heizung. Photovoltaik wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie, also in Strom, der direkt im Haushalt genutzt und/oder in das öffentliche Netz eingespeist werden kann.

Welche Vorteile bietet das Heizen mit Solarthermie?

• Reduziert Energiekosten für Warmwasserbereitung und Heizung
• Ist umweltfreundlich
• Nutzt eine kostenlose und nahezu unerschöpfliche Energiequelle
• Trägt zur CO2-Reduzierung bei
• Es gibt staatliche Fördermöglichkeiten
• Macht unabhängiger von fossilen Brennstoffen

Wirtschaftlichkeit und Förderung

Ist eine Solarthermieanlage wirtschaftlich?

Der Ertrag und die Wirtschaftlichkeit hängen vom Standort, dem Bauzustand des Gebäudes, der Ausrichtung der Kollektoren, der Kollektorart und der Größe der Anlage ab.

Wir haben hier vier Beispiele zusammengestellt. Diese können aber nur als Orientierung dienen, denn es ist wichtig die eigenen Voraussetzungen zu kennen und zu berücksichtigen, um eine hohe Effizienz zu erzielen.

Für alle Beispiele gilt:

Standort Dresden | 4-Personenhaushalt | 130 m² beheizte Nutzfläche | Einfamilienhaus | Jährliche globale Strahlung: 1078 kWh/m² | keine Verschattung

* EnEV = Energiesparverordnung der Bundesregierung | ** Klimabonus (2024 bis 2028 20 %) und Einkommensbonus (bis zu 30 %) können bei erfüllten Voraussetzungen zusätzlich genutzt werden.

Sven Klitzsch Solarthermie-Experte Tipp Zukünftig ist bei kamdi24 eine Berechnung möglich, um die perfekte Kollektorfläche mit dem idealen Kollektortyp zu ermitteln. Lassen Sie sich dazu von unserem Solarthermie-Experten Sven Klitzsch beraten, um die beste Lösung für Ihr Projekt zu finden. E-Mail: sven.klitzsch@kamdi24.de Telefon: 0351 25930011

Gibt es staatliche Förderungen oder finanzielle Anreize?

Ja, es gibt laut der Novelle des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) eine vereinheitlichte staatliche Förderungen für Heizungsanlagen über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG), die bei der KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) und dem Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) beantragt werden können.

Komponenten und Installation

Flach- oder Röhrenkollektoren – Was ist besser?

Flachkollektoren sind oft kostengünstiger, Röhrenkollektoren haben eine höhere Effizienz und benötigen daher für die gleiche Leistung meist weniger Platz. Die Wahl hängt von den spezifischen Anforderungen und dem Budget ab.

Was muss ich beim Kauf einer Solarthermieanlage beachten?

• Wärmebedarf
• Standort
• Ausrichtung der Kollektoren
• Größe der Anlage – Platz auf dem Dach
• Qualität der Produkte und Garantien
• Mögliche Förderungen

Sie müssen sich entscheiden, ob Sie nur warmes Brauchwasser mit der Anlage bereiten oder auch Ihre Heizung mit Solarthermie unterstützen wollen. Daneben sind der Standort und die Ausrichtung der Kollektoren wichtig: Befindet sich Ihr Haus in Süd- oder Norddeutschland, ist Ihr Dach geneigt oder flach, in welche Himmelsrichtung zeigt Ihr Dach. Nach all diesen Angaben richtet sich dann die Dimensionierung Ihrer Anlage. Nicht zuletzt sollte die Anlage allen gängigen Normen entsprechen und von guter Qualität sein. Prüfen Sie auch, welche Garantien vom Hersteller und/oder Händler gegeben werden und ob es Fördermöglichkeiten gibt.

Welche Komponenten gehören zu einer Solarthermieanlage?

• Kollektoren
• Kollektorbefestigung
• Verbindungsteile
• Solarflüssigkeit
• Solarleitung
• Solarsteuerung mit mind. 2 Fühlern
• Solarstation mit Hocheffizienzpumpe
• Solarausdehnungsgefäß
• Speicher

Wie groß muss der Speicher bei Solarthermie sein?

Grundsätzlich ist es wichtig, dass sie Ihren Warmwasserverbrauch kennen. Zur Heizungsunterstützung müssen auch der Gebäudezustand, Standort, Ausrichtung und Art der Kollektoren berücksichtigt werden. Ein optimales Speichervolumen trägt entscheidend zur Effizienz Ihrer Solarthermieanlage bei.

• Als Faustformel für die Speichergröße gilt:
  • 50 Liter pro Quadratmeter bei Flachkollektoren
  • 60 bis 70 Liter pro Quadratmeter bei Röhrenkollektoren

Kann ich eine Solarthermieanlage selbst installieren?

Die Montage eine Solarthermieanlage ist anspruchsvoll, aber lösbar; ziehen Sie bei Fragen Fachleute hinzu. Vor allem die Abnahme der Anlage sollte von einem kompetenten Installateur durchgeführt werden.

Wartungsarbeiten sind in der Regel minimal, erforderlich sind jedoch regelmäßige Überprüfungen der Anlage.

Ist Solarthermie mit anderen Heizquellen kombinierbar?

Ja, Solarthermieanlagen können gut mit anderen Energiequellen wie wasserführenden Kaminöfen, Kamineinsätzen, Heizkesseln oder Wärmepumpen kombiniert werden. Man spricht dann von einer Solarthermie-Hybrid-Heizung.

Nach dem Gebäude-Energie-Gesetz (GEG) müssen für eine Solarthermie-Hybrid-Heizung zwei Bedingungen erfüllt werden:

• Ihre Solarthermieanlage muss eine bestimmte Mindestgröße haben, die von der Nutzfläche Ihres Hauses abhängt.
• Mindestens 60 Prozent des zusätzlichen Wärmebedarfs müssen durch Biogas, Bio-Öl oder zertifizierte umweltfreundliche Biomasse (Holz oder Pellets) gedeckt werden.