Solarthermie

Solarwärme für Warmwasser und Heizungsunterstützung ist aus verschiedenen Gründen eine interessante Option. Zurzeit werden in der Schweiz jährlich etwa 4’000 Solarthermie-Anlagen zur Warmwassererwärmung oder Heizungsunterstützung installiert. Solarthermie ist gut mit anderen Energieträgern kombinierbar. Der Anteil der Solarwärme am schweizweiten Verbrauch ist heute noch gering, aber ihr Potenzial ist enorm gross. Würden alle Gebäude energetisch optimal saniert, könnte der gesamte Wärmebedarf der Schweiz mittels Solarthermie-Anlagen gedeckt werden.

Solarthermie einfach erklärt

Solarthermie-Anlagen liefern aus Sonnenlicht Wärme, welche zur Wasseraufbereitung oder zur Heizungsunterstützung genutzt werden kann. Die Solarthermie-Anlage besteht aus Sonnenkollektoren, die auf dem Dach montiert werden. Diese nehmen die Wärme der Sonnenstrahlen auf und transportieren sie zum Speicher. Dort wird die Wärme auf das Trinkwasser übertragen und bis zum Verbrauch gespeichert. Reicht die Sonnenwärme nicht aus, wird mit einem weiteren Wärmetauscher zusätzlich nachgewärmt.

Eine Solarthermie-Anlage leistet einen wesentlichen Beitrag zur Trinkwassererwärmung im Haushalt. Üblich ist ein Anteil von ca. 60% der Solarthermie am Gesamtenergieaufwand für die Warmwassererwärmung, von Mai bis September sogar 100 %. Die Solarthermie-Anlage hat durchschnittlich eine Lebensdauer von über 30 Jahren, die Betriebs- und Wartungskosten halten sich gering.Solarthermie-Anlage – die Ausrichtung entscheidet

Eine Ausrichtung der Solarthermie-Anlage nach Süden ist am optimalsten, Abweichungen bis 30° zur Südrichtung führen jedoch nur zu geringen Einbussen. Je nach Jahreszeit und Tageszeit ist eine andere Dachneigung am optimalsten. Eine Dachneigung zwischen 15 und 45° ist am geeignetsten.

Solarthermie – für Warmwasser

Für die exakte Dimensionierung einer Solarthermie-Anlage zur Erwärmung von Brauchwasser muss der Wasserverbrauch möglichst genau ermittelt werden. Bei einem durchschnittlichen Verbrauch von 50 Liter pro Person/Tag wird mit eine Kollektorfläche von 1,2 m2 bis 1,5 m2 pro Person gerechnet.

Der Warmwasserspeicher, der als Puffer für Tage mit spärlicherer Sonneneinstrahlung dient, sollte etwa das 2-fach des täglichen Verbrauches fassen. Also etwa 100 Liter pro Person.

Typen von Sonnenkollektoren für Solarthermie

Es gibt drei Typen von Sonnenkollektoren, die in Solarthermie-Anlagen eingesetzt werden, Kunstoffkollektoren zur Heizung von Pools und Flachkollektoren und Röhrenkollektoren zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung. Kernstück des Kollektors ist der Absorber. Der Absorptionsgrad gibt an, wie viel der einfallenden Strahlung aufgenommen wird und der Emissionsgrad zeigt auf, wie viel davon wieder abgegeben wird. Die Abstrahlung sollte so gering wie möglich sein. Flachkollektoren sind die preiswertere Standardausführung. Bei richtiger Dimensionierung könne diese mehr als die Hälfte des benötigten Brauchwassers liefern. Einen wesentlich höheren Wirkungsgrad hat der Röhrenkollektor, er ist jedoch in der Herstellung aufwändiger und teurer. Der Kunststoffkollektor hat den schlechtesten Wirkungsgrad, dafür stellt er die preiswerteste Variante dar.

Durchschnittlicher Energieertrag pro m2 Sonnenkollektor nach Anlagetyp und Standort (kWh/Jahr):

• Kompakt-Solaranlagen zur Wassererwärmung, Standort Mittelland: 330 kWh bis 540 kWh, Standort Alpenraum: 440 kWh bis 720 kWh
• Wasservorwärmung im Mehrfamilienhaus, Standort Mittelland: 420 kWh bis 590 kWh, Standort Alpenraum: 550 kWh bis 740 kWh
• Wassererwärmung und Heizungsunterstützung, Standort Mittelland: 250 kWh bis 310 kWh, Standort Alpenraum: 380 kWh bis 530 kWh