Die Sonne ist eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle, die uns noch Millionen von Jahren zur Verfügung stehen wird, während fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdgas und Erdöl nur in begrenztem Maße vorhanden sind. Besonders günstig sind die Voraussetzungen zur Nutzung der Sonnenenergie für die Warmwasserbereitung, da der Bedarf an warmem Wasser in einem Haushalt über das Jahr gesehen annähernd konstant ist. Zwischen Energieangebot und Nachfrage besteht eine größere Übereinstimmung als bei der Nutzung von Sonnenenergie zur Raumheizung: 50 bis 65% des jährlichen Warmwasserbedarfs können hierzulande mit Solarenergie gedeckt werden. Noch besser wird der Nutzungsgrad, wenn Waschmaschinen und Geschirrspüler mit Warmwasseranschluss herkömmliche Geräte ersetzen.
Thermische Solaranlage als Heizung für ein Haus
Mit Hilfe einer thermischen Solaranlage ist es möglich, eine konventionelle Heizungsanlage und die Nutzung von Sonnenergie miteinander zu kombinieren. Bei einer solchen Anlage sind Solarkollektoren auf dem Hausdach angebracht, welche die Sonnenwärme absorbieren. Mit der eingefangenen Wärme wird der Wärmeträger, ein Gemisch aus Wasser und einem ökologisch unbedenklichem Frostschutzmittel, auf bis zu 95º C erhitzt, anschließend wird die Wärme über einen Wärmetauscher in einen Pufferspeicher oder Solarspeicher geleitet. Die abgekühlte Flüssigkeit wird zurück zum Kollektor gepumpt, der Kreislauf beginnt von neuem. Der Pufferspeicher gleicht die Schwankungen im Angebot an Sonnenenergie aus; die gespeicherte Wärme kann ein Haus auch dann über mehrere Tage mit warmem Wasser und Heizungswärme versorgen, wenn nicht unablässig die Sonne scheint.
Solarkollektoren, Pufferspeicher und Solarspeicher
Zu den Komponenten einer Solarthermie-Anlage gehören die Solarkollektoren, der Puffer- oder Solarspeicher, eine Pumpengruppe mit eigenem Rohrkreislauf und elektronischer Regelung und die eigentliche Heizungsanlage, denn im Winter kann die Solaranlage die erforderliche Wärme nicht alleine produzieren. Das Herzstück der Solarthermie-Anlage ist der Sonnenkollektor, der auf dem Dach die Sonnenstrahlung absorbiert und in Wärme umwandelt. Die am weitesten verbreitete Bauform sind Flachkollektoren, die im Preis günstiger sind als Röhrenkollektoren. Der Wirkungsgrad von Röhrenkollektoren ist dafür um bis zu 30% höher als der von Flachkollektoren, bei gleicher Leistung benötigen sie also weniger Dachfläche.
Kollektorfläche von 6 bis 12 Quadratmeter reicht für ein Haus
Die meisten neuen Heizungsanlagen sind mit Anschlüssen für Solarkollektoren ausgestattet. Damit ist eine thermische Solaranlage die ideale Ergänzung zu konventioneller Heiztechnik. Der Pufferspeicher wird von beiden Systemen mit Wärme versorgt. Wer sich für die Installation einer solchen Anlage entscheidet, trägt aktiv zur Verringerung der CO2-Emissionen bei. Für eine vierköpfige Familie sind eine Kollektorfläche von 6 bis 12 Quadratmetern und ein Warmwasserspeicher mit einem Fassungsvermögen von 300 bis 1.000 Litern erforderlich. Die Kosten für eine Anlage liegen bei 4.000 bis 8.000 Euro. Die zunächst hoch erscheinende Anfangsinvestition bringt häufig das Argument hervor, Solaranlagen seien zu teuer, doch durch die Einsparungen bei den Warmwasser- und Heizungskosten amortisiert sich die Investition innerhalb von acht bis zehn Jahren.
Staatliche Förderungen für Solarthermie
Heizung und Warmwasser verbrauchen zusammen an die 90% des gesamten Energiebedarfs im Haushalt. Davon lässt sich rund die Hälfte durch Solarkollektoren decken. Die eigentliche Heizung kommt vorrangig im Winter zum Einsatz, im Herbst und Frühling kommt die Wärme vom Solardach. Für die Installation einer Solaranlage stehen staatliche Förderprogramme zur Verfügung. Eine solare Heizungsunterstützung lohnt sich für die meisten Familien, doch sind der Zustand des Hauses, die Dachneigung und das Klima vor Ort wesentliche Einflussfaktoren. Energieberater helfen bei der Entscheidung, ob und in welcher Form Solarthermie im Einzelfall sinnvoll ist.