Solarthermie: Wärme aus Sonnenenergie

Solarthermie ist die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärmeenergie. Im privaten Bereich wird Solarthermie meist zur Erzeugung von Warmwasser oder zum Heizen genutzt. In Kraftwerken kann die gewonnene Wärmeenergie auch in Strom umgewandelt werden.

Der Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik

Sonnenenergie kann auf zwei Arten nutzbar gemacht werden: durch Photovoltaik zur Stromerzeugung und durch Solarthermie zur Erzeugung von Wärme. Eine Unterscheidung gibt es hier nicht nur in der Einsatzweise, sondern auch in der Technik. Bei Solarthermie wird eine Flüssigkeit durch die Kollektoren gepumpt und erhitzt, Photovoltaik hingegen erzeugt Gleichstrom. Über den Daumen gepeilt lohnen sich Photovoltaikanlagen für große, Richtung Süden ausgerichtete Dächer, Solarthermie hat auch auf kleineren Flächen einen hohen Wirkungsgrad. Grundsätzlich ist Energiegewinnung mit Sonnenenergie besonders umweltfreundlich, weil es sich um eine erneuerbare Energiequelle handelt, die keine fossilen Brennstoffe verbraucht.

Mit Solarthermie heizen und Wasser erwärmen

In Privathäusern kann Solarthermie genutzt werden, um zu heizen und warmes Wasser zu erzeugen. Mithilfe von Sonnenkollektoren, die auf dem Dach angebracht werden, kann das Haus bei guten Ausgangsbedingungen nahezu vollständig durch die Sonne beheizt werden. Ansonsten werden die Anlagen oft ergänzend zur Heizung betrieben, wodurch die Kosten anderer Brennstoffe minimiert werden. Gute Bedingungen für Solarthermie sind eine vorteilhafte Lage ohne Schatten und eine große Dachfläche. Natürlich ist eine gute Dämmung des Gebäudes ratsam, um möglichst wenig Energie zu verbrauchen. Anlagen, die mit Solarthermie arbeiten, werden staatlich gefördert.

Kann Solarthermie das ganze Jahr über genutzt werden?

Solarthermie Die Grafik zeigt eine schematische Darstellung wie sich Solarthermie zum Erhitzen von Wasser nutzen lässt. © Junkers Bosch-Gruppe

Sonnenenergie ist naturgemäß nicht immer im gleichen Maße nutzbar, da die Strahlung nicht nur übers Jahr, sondern auch je nach Wetter und Tageszeit variiert. Warmwasser, das durch Solarthermie gewonnen wird, muss also gespeichert werden. Dies geschieht durch verschiedene Speichermöglichkeiten. Pufferspeicher können warmes Wasser über mehrere Tage bewahren. Paraffin-Wärmespeicher sind teurer, aber auch deutlich leistungsfähiger. Kombispeicher sind im Kommen: Sie speichern Wärme für Heizung und Trinkwasser. Wie bereits erwähnt wird eine Solarthermieanlage zum Heizen aber fast immer mit einer anderen Technologie ergänzt. So ist auch im tiefsten Winter für warme Räume und Wasser gesorgt.

Solarkollektor ist nicht gleich Solarkollektor

Befasst man sich mit Solarthermie, weiß man vielleicht schon, dass es verschiedene Kollektor-Techniken gibt. Zu nennen sind vor allem Flachkollektoren, Vakuumröhrenkollektoren und Luftkollektoren.

Am häufigsten trifft man auf Flachkollektoren. Hierbei wird ein Wärmeträger durch Rohre unter dem Absorberblech entlanggeführt, welches so die Sonnenwärme aufnehmen kann. Der Wärmeträger gibt schließlich die Hitze ans Wasser ab, welches sowohl als Brauch- als auch als Trinkwasser verwendet werden kann. Durch diese Technik können Temperaturen bis zu 80 Grad entstehen.

Wer es heißer möchte, der sollte sich den Vakuumröhrenkollektor ansehen. Mit diesem kann man Wasser bis auf 120 Grad erhitzen. Weniger Nutzwärme liefern hingegen Luftkollektoren, welche es nur auf rund 50 Grad bringen.

Wie groß muss die Solarthermieanlage sein?

Wie groß die Anlage sein muss und was sie letztendlich kostet, hängt stark davon ab, für was die Anlage genutzt werden soll. Geht es ausschließlich um die Warmwasserbereitung, wird es in der Regel günstiger als wenn auch die Heizanlage unterstützt werden soll. Außerdem ist natürlich maßgeblich, wie groß das Haus und wie viele Personen mit der Anlage versorgt werden sollen. Als Faustregel gilt hier: Für eine Person sollte für die Erzeugung von Warmwasser mit 1,5 m² Fläche an Flachkollektoren geplant werden (1 m² bei Vakuumröhrenkollektoren). Für Warmwasser und Heizung kann von den doppelten Werten ausgegangen werden.

Preise für die Sonnenwärme

Der Preis setzt sich aus den Anschaffungskosten der verschiedenen Komponenten zusammen. Beispielsweise ist die Art der Kollektoren bei der Anlage auch sehr entscheidend. Flachkollektoren sind deutlich günstiger als Vakuumröhrchenkollektoren, die doppel so viel oder gar noch mehr kosten können. Ein weiterer Bestandteil, der den Gesamtpreis stark beeinflussen kann, ist der Speicher, mit dem Wärme und Warmwasser auch etwa für die Nacht verfügbar bleiben. Bei den Pufferspeichern kann der Preis je nach verwendetem Werkstoff sehr unterschiedlich ausfallen. Außer Acht lassen darf man in der Gesamtrechnung natürlich nicht die Fördermöglichkeiten, die etwa beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) beantragt werden kann.

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