Solarthermie: Warmwasser aus Sonnenenergie
Die Sonne ist der Energieträger der Zukunft.
In Deutschland liefert uns die Sonne achtzig mal mehr Energie als wir benötigen. Diese Energiequelle ist praktisch unerschöpflich und steht uns auch in den nächsten Jahrmillionen zur Verfügung.
Für die Nutzung der Sonnenenergie zur Warmwasserbereitung ergeben sich günstige Voraussetzungen, da der Warmwasserbedarf eines Haushaltes über das Jahr annähernd konstant ist. Es besteht dadurch eine größere Übereinstimmung zwischen Energiebedarf und solarem Energieangebot als bei der Nutzung zur Raumheizung.
Mit einer richtig dimensionierten Anlage kann man jährlich 50 % bis 65 % des Warmwasserbedarfs mit Sonnenenergie decken. Im Sommer kann meistens der gesamte Bedarf an Warmwasser über die Solaranlage bereitgestellt werden. Dann kann die konventionelle Heizanlage ganz abgeschaltet werden. Das ist besonders vorteilhaft, weil sie in diesem Zeitraum wegen des wegfallenden Heizbedarfs nur mit einem niedrigen Nutzungsgrad arbeitet.
Diese Animation erläutert anhand eines Einfamilienhauses, wie aus Sonnenenergie Wärme zum Heizen und zur Warmwasserbereitung gewonnen wird:
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Funktionsweise
Die Warmwasserspeicher sind dazu mit einem zweiten Wärmetauscher ausgestattet. Ein Wärmetauscher für die Solaranlage, ein Wärmetauscher für den Anschluss an die Heizung. |
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Dachausrichtung
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Das Herzstück einer Solaranlage ist der Solarkollektor. Er nimmt die Sonnenstrahlen über den Absorber auf und wandelt sie in Wärme um. Der Absorber enthält dünne Rohre, durch die ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel fließt. Diese so genannte Wärmeüberträgerflüssigkeit nimmt die Sonnenwärme auf und transportiert sie zum Wärmetauscher im Warmwasserspeicher. Der Wärmetauscher gibt die Wärme an das Trinkwasser ab. Anschließend wird die Wärmeüberträgerflüssigkeit wieder zum Kollektor transportiert.
Um eine möglichst hohe Sonnenausbeute zu erzielen, müssen die Kollektorflächen auf die regionalen Bedingungen sowie auf die Dachform, die Dachausrichtung und die Dachneigung abgestimmt sein. Während in manchen Regionen zwei Kollektoren genügen, werden in anderen drei oder ggf. sogar vier Kollektoren für die gleiche Sonnenausbeute benötigt. Ziel ist dabei eine durchschnittliche Energieersparnis von ca. 60 % der Energiekosten für die Trinkwassererwärmung im Jahresmittel. Für Flachdächer bzw. für die Aufstellung von Kollektoren auf Garagen oder im Garten gibt es spezielle Lösungen mit einem Montagegestell.