Solarthermie Grundlagen

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Grundlagen der Solarthermie

Solarthermie
Solarthermie © Manuela Fiebig, fotolia.com

Sie ist uralt, aber seit einiger Zeit moderner denn je: die Sonne. Das Zentralgestirn bildet nicht nur die Basis für das Leben auf der Erde, sondern ist auch ein zentrales Element der regenerativen Energieversorgung. Nicht zuletzt durch die in die Wege geleitete Energiewende in Deutschland sind die Möglichkeiten der Nutzung von Sonnenenergie wieder verstärkt in den Blickpunkt der Öffentlichkeit gerückt. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen ist Solarenergie praktisch in unbegrenztem Maße verfügbar, klimaneutral und kostenlos. Sie möchten davon profitieren und Ihre Immobilie zukünftig mit Solarenergie beheizen? Wir haben auf diesen Seiten ausführliche und leicht verständliche Informationen zusammengetragen, die Ihnen bei der Entscheidung für die richtige Investition behilflich sind.

Überblick – Die Grundlagen der Solarthermie

Was ist Solarthermie?

Solarthermie bezeichnet die Umwandlung von Sonnenenergie (lat. sol: Sonne) in Wärme (griech. thermie: Wärme), die praktisch genutzt werden kann. In Gebäuden kommt die Solarthermie vor allem zur Warmwasseraufbereitung oder als Heizung infrage. Ob die bisher verwendete Heizung vollständig ersetzt werden kann, ist unter anderem vom Standort und der baulichen Substanz der Immobilie abhängig. Beim Warmwasser ist in der Regel davon auszugehen, dass 50 bis 65 Prozent des jährlichen Bedarfs mittels Solarthermie gedeckt werden kann.

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Wie funktioniert die Solarthermie?

Zur Gewinnung von Wärme aus Sonnenstrahlen sind sogenannte Solarkollektoren (lat. colligere: sammeln) nötig. Sie fangen die Sonnenenergie auf und leiten sie mittels einer Flüssigkeit, die in Rohren verläuft, an einen Warmwasserspeicher im Gebäude weiter. Über einen Wärmetauscher wird die Wärme dann an das Wasser im Speicher übertragen. Von dort kann es entweder sofort oder bei Bedarf genutzt werden, auch wenn keine Sonne scheint. Die abgekühlte Wärmeträgerflüssigkeit fließt wieder zurück zu den Kollektoren, um erneut von der Sonne erwärmt zu werden.

Solarthermie-Funktionsweise
Solarthermie Funktionsweise © gukaa, fotolia.com

Was ist der Unterschied zur Photovoltaik?

Die Antwort liegt in der Entschlüsselung des Begriffs Photovoltaik: Er leitet sich von griech. phos: Licht und dem italienischen Physiker Alessandro Volta ab, nach dem die Einheit für elektrische Spannung „Volt“ benannt wurde. Während die Solarthermie Wärme aus der Sonnenenergie gewinnt, wandelt die Photovoltaik die Sonnenstrahlen in Strom um. Das Grundprinzip ist auf den ersten Blick ähnlich, denn auch hier ist man zur effizienten Nutzung zunächst einmal darauf angewiesen, eine entsprechend große Fläche so auszustatten, dass möglichst viel Sonne auf sie einstrahlt. Im Gegensatz zu den Sonnenkollektoren bei der Solarthermie spricht man in der Photovoltaik von Solarmodulen, in denen zahlreiche Solarzellen zusammengefasst sind. Diese erzeugen den Strom unmittelbar aus der Sonneneinstrahlung, sind also technisch nicht mit der Solarthermie zu vergleichen.

Vorteile der Solarthermie

Im Wesen der Solarthermie liegt bereits ihr größter Vorteil: Sie gewinnt Wärme aus der Energie der Sonne, die kostenfrei und umweltfreundlich genutzt werden kann. Positiver Nebeneffekt: Man macht sich gleichzeitig unabhängiger von Preisschwankungen an den Märkten für Rohstoffe wie etwa Heizöl. Beim Betrieb einer Solarthermie-Anlage wird kein Kohlendioxid freigesetzt. Allerdings ist in den Augen vieler Natur- und Umweltschützer der gesamte Zyklus von der Produktion bis zum Einsatz zu berücksichtigen. Der CO2-Ausstoß, der bei der Herstellung verursacht wird, ist nicht gering.

Hinzu kommt der Substitutionseffekt der Solarthermie. Je mehr Wasser mit Sonnenwärme aufgeheizt wird, desto weniger andere, im Zweifelsfall fossile Energieträger werden für das Brauch- und Heizungswasser benötigt. Ab wann sich die Investition in eine Solarthermie-Anlage gegenüber den eingesparten Heizkosten amortisiert, hängt allerdings von vielen Faktoren ab, die wir auf diesen Seiten näher beschreiben.

Die Technologie ist vielfach erprobt und ihren Kinderschuhen schon lange entstiegen. Der Wartungsaufwand einer laufenden Anlage ist in der Regel gering, hängt aber auch von Faktoren wie der Qualität der einzelnen Komponenten ab.

Nachteile der Solarthermie

Sind die Kollektoren erst einmal auf dem Dach, werden viele Verbraucher Freude an ihrer Anlage haben. Bis dahin haben sie aber gleichfalls bereits einen großen Nachteil der Solarthermie kennengelernt. Die Installation ist vergleichsweise teuer und lohnt sich für viele Privatanwender nicht ohne Weiteres. Ein langer Planungshorizont ist zwar wichtig. Noch entscheidender ist jedoch die fachkundige Beratung, die eine genaue Prüfung des Standortes beinhaltet und zusätzlich die verschiedenen Möglichkeiten der staatlichen Förderung auslotet. Was nutzt die schönste Anlage auf dem Dach, wenn man weiß, dass sie die Kosten nie wieder hereinholen kann?

Ein weiterer Nachteil hinsichtlich der Wärmegewinnung besteht in der Unbeständigkeit der Energiequelle. Natürliche Schwankungen der Sonnenscheindauer beziehungsweise der Sonneneinstrahlung können durch den Speicher in gewissem Maße ausgeglichen werden. Die Größe des installierten Speichers spielt dabei jedoch eine ebenso große Rolle wie längere Perioden mit schwacher Sonneneinstrahlung. Wie sich das Klima in den nächsten Jahrzehnten entwickelt, kann niemand mit letzter Genauigkeit sagen. Umso wichtiger ist ein Standort mit möglichst freiem Ausblick, von dem man ausgehen kann, dass die eintreffenden Sonnenstrahlen optimal ausgenutzt werden. Bei beweglichen Kollektoren oder einem Aufbau im Garten kommt hinzu, dass man unter Umständen Genehmigungen beantragen muss – oder zumindest die Nachbarn vorher in die Planungen miteinbeziehen sollte.

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