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So lässt sich die Kraft der Sonne nutzen: mit einer thermischen Solaranlage. (Foto: Wagner Solar)

Solarthermie (Teil 1): Sonne im Wassertank

Eine thermische Solaranlage nutzt die Sonnenenergie, um Wasser für den Gebrauch im Haushalt aufzuwärmen. Und weil Solarenergie kostenlos und umweltfreundlich ist, wird Solarthermie in Deutschland immer beliebter.

Was ist Solarthermie?

Solarthermie nutzt Sonnenenergie, um das Wasser fürs Kochen, Duschen, Putzen oder als Unterstützung für die Heizung aufzuwärmen. Eine thermische Solaranlage kann in etwa 60 Prozent der Energie aufbringen, die für das Erwärmen von Trinkwasser im Jahresdurchschnitt notwendig ist. Darüber hinaus gibt es solarthermische Solaranlagen, die das Heizsystem unterstützen. Je nachdem, wie gut das Haus gedämmt ist, können so bis zu 20 Prozent des Heizenergiebedarfs mit Solarenergie gedeckt werden.

Ein Warmwasserkreislauf mit der Unterstützung einer thermischen Solaranlage. (Foto: Rheinzink)

Wie funktioniert Solarthermie?

Dunkel beschichtete Metallplatinen (Absorber) in den Sonnenkollektoren fangen die Sonnenenergie ein und erwärmen eine frostsichere Trägerflüssigkeit. Diese wandert durch ein Rohrsystem zu einem Trinkwasserspeicher, der gut gedämmt ist und das Wasser viele Stunden warm hält. Mithilfe eines Wärmetauschers wird die Energie auf das Wasser in dem gut gedämmten Speicher übertragen. Von hier gelangt das warme Wasser direkt in den Hahn und kann genutzt werden. Eine Pumpe befördert die abgekühlte Trägerflüssigkeit wieder zurück in die Kollektoren – und der Kreislauf beginnt von vorn. Diese Anlagen können verhältnismäßig leicht in existierende Warmwassersysteme integriert werden.

Eine zukunftsweisende Investition: die thermische Solaranlage. (Foto: Wagner Solar)

Für wen sind thermische Solaranlagen sinnvoll?

Sonnenkollektoren für die Warmwasseraufbereitung eignen sich ganz besonders für all diejenigen, deren Haus eine Südausrichtung hat. Diese Ausrichtung verspricht die höchsten Sonnenenergie-Erträge. Zudem muss das Dach das Gewicht der Anlage tragen können – und die Hausbesitzer sollten den dunklen Glanz der Sonnenkollektoren nicht als störend empfinden. Mehr als 1,2 Millionen Haushalte in Deutschland nutzen schon die Wärme der Sonne, um ihr Wasser zu erhitzen. Und es werden immer mehr. Denn Öl- und Gaspreise werden künftig steigen, während Solarwärme in den vergangenen 15 Jahren um etwa 40 Prozent günstiger geworden ist. Wer eine langfristige und sinnvolle Investition in sein Haus tätigen möchte, ist mit einer thermischen Solaranlage gut beraten.

Sowohl Flachkollektoren ... (Foto: Viessmann)

Welche Varianten thermischer Solaranlagen gibt es?

Günstig in der Herstellung und deshalb sehr beliebt sind Flachkollektoren. Sie bestehen aus einem Absorber aus dunkelbeschichteten Kupfer oder Aluminium in einem flachen, rechteckigen Gehäuse. Hier wird die Sonnenenergie eingefangen, in Wärme umgewandelt und an die Trägerflüssigkeit abgegeben, die in unter dem Absorber liegenden Kupferrohren zirkuliert.

... als auch Vakuumröhrenkollektoren produzieren Solarenergie, die für die Warmwasserbereitung genutzt werden kann. (Foto: Vaillant)

Vakuumröhrenkollektoren sind dagegen teurer. Allerdings auch ergiebiger. In diesem System ist der Absorber als Blechstreifen in einer Glasröhre verlegt. Aus den Röhren wird die Luft abgesaugt, um die Wärmeverluste zu minimieren. Das innere Leitungsrohr wird mit Leitungsflüssigkeit direkt verströmt oder in der Wärmerohr-Variante (heat pipe) verschlossen und zu einem Drittel mit der Flüssigkeit befüllt. Wegen des Unterdrucks verdampft die Flüssigkeit schon bei 20 bis 30 Grad Celsius. Der Dampf steigt im Leitungsrohr auf, kondensiert und gibt die Wärme am Ende der Glasröhre ab. Mehrere Röhren, die zusammengeschlossen werden, bilden ein Kollektorfeld der thermischen Solaranlage.

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