Solarthermie
Sonnenkollektoren können Wasser oder Luft mit 
Hilfe von Sonnenenergie aufheizen. Das Kernstück eines Kollektors ist der Absorber. Mit seiner Oberfläche wandelt er den Großteil der ankommenden Solarstrahlung in Wärme um. Damit so wenig Wärme wie möglich verloren geht, ist der Absorber in einen gut wärmegedämmten Kasten (Flachkollektor) oder in Röhren eingebettet, in denen ein Vakuum herrscht (Vakuumröhrenkollektor). Die Glasabdeckung des Kollektors ist beschichtet, um die Abstrahlung von Wärme nach außen zu verringern. Die mit einer solchen Solaranlage eingefangene Wärme lässt sich zum Beispiel zum Heizen von Räumen verwenden. Haupteinsatzgebiet ist aber die Warmwasserbereitung im Haushalt.
Eine typische Dimensionierung einer Solaranlage zur Brauchwassererwärmung für einen 4-Personen-Haushalt liegt bei etwa sechs Quadratmeter Flachkollektoren mit einem 300-Liter-Speicher. Hierbei lassen sich etwa 50-65% am jährlichen Energieverbrauch durch Warmwasser einsparen. Dabei werden je Jahr etwa 900 kg Kohlendioxid vermieden.
Richtwerte für die Auslegung einer Solaranlage bietet die untenstehende Tabelle:
(Grafik: IFEU-Institut)
Die öffentliche Förderung für solarthermische Anlagen
Pro angefangenen Quadratmeter werden 110 € bezuschusst. Ob man sich nun für Vakuumröhrenkollektoren (ab 700 €/m²), welche einen höheren Wirkungsgrad haben oder etwas günstigeren Flachkollektoren (ab 350 €/m²) entscheidet, hängt weniger von den Kosten als von der Ausrichtung der Anlage oder vom Platzangebot ab.
Soll zusätzlich die Raumheizung (Kombianlagen) unterstützt werden, müssen für ein Einfamilienhaus ca. 10-15 m2 (Flach-) Kollektoren mit 70-100 Liter Speichervolumen je Quadratmeter Kollektorfläche eingeplant werden. Hierbei lassen sich Energieeinsparungen für Raumwärme bis zu 25% erreichen. Die Kosten für eine Kombianlage liegen zwischen 8.000 und 10.000 € (inkl. Montage). Eine Solaranlage nur zur Warmwasserbereitung kostet 4.000 bis 6.000 € (inkl. Montage). Diese Angaben beziehen sich auf einen 4-Personen Haushalt.
Auch für die Schule sind Solarkollektoren geeignet. Sie werden meist zur Erwärmung des Duschwassers in Sporthallen installiert. Leider scheint die Sonne in den Sommerferien, wenn kein Hallenbetrieb ist, am meisten. Dies kann die Wirtschaftlichkeit leicht beeinträchtigen. Trotzdem ist die Errichtung allein aus pädagogischen Gründen sinnvoll, denn die Anlage kann in den Unterricht einbezogen werden.
Funktion einer Solaranlage
Durch die Einstrahlung der Sonne wird im Solarkollektor auf dem Dach ein flüssiger Wärmeträger erhitzt. Die erwärmte Flussigkeit fließt in den Brauchwasserspeicher, wo sie das Nutzwasser aufheizt. Im Falle einer Kombianlage, welche zusätzlich zur Raumheizung des Gebäudes beiträgt, fließt der Wärmeträger auch in den Pufferwasserspeicher der Wohnraumheizanlage. An Wintertagen ist die Kraft der Sonne häufig zu schwach, um das Brauchwasser alleine aufzuheizen. In solchen Fällen wird ein herkömmlicher Heizkessel zur Unterstützung zugeschaltet.
(Grafik: IFEU-Institut)
Speziell für Freibäder ist die Beckenwassererwärmung sehr interessant. Da im Schwimmbadbereich Temperaturen um die 30°C vollkommen ausreichen, ist es nicht nötig, teure Solarkollektoren zu montieren. Vollig ausreichend sind sog. Absorberrohre, die ohne Gehäuse montiert werden, aus elastischem, schwarzem Kunststoff bestehen und vom Beckenwasser direkt durchspült werden. Dieses Prinzip ist vom Gartenschlauch in der Sonne bekannt. Eine solche Absorberanlage macht sich meist schon nach wenigen Jahren bezahlt.
Animation
Eine schöne Animation zur Funktionsweise einer Solarthermieanlage gibt es auf der Seite von www.solarcontact.de/...
Literaturhinweis
Das 4-seitige BINE-Infoblatt "basisEnergie - Thermische Nutzung der Sonnenenergie" erklärt Grundlagen und Technik der Solarthermie. Dargestellt wird, wie man mittels Solarthermie einen beträchtlichen Teil unseres Energiebedarfs decken kann. Eine pdf-Version finden Sie hier: BINE_Solarthermie.pdf
Hilfe von Sonnenenergie aufheizen. Das Kernstück eines Kollektors ist der Absorber. Mit seiner Oberfläche wandelt er den Großteil der ankommenden Solarstrahlung in Wärme um. Damit so wenig Wärme wie möglich verloren geht, ist der Absorber in einen gut wärmegedämmten Kasten (Flachkollektor) oder in Röhren eingebettet, in denen ein Vakuum herrscht (Vakuumröhrenkollektor). Die Glasabdeckung des Kollektors ist beschichtet, um die Abstrahlung von Wärme nach außen zu verringern. Die mit einer solchen Solaranlage eingefangene Wärme lässt sich zum Beispiel zum Heizen von Räumen verwenden. Haupteinsatzgebiet ist aber die Warmwasserbereitung im Haushalt.
Eine typische Dimensionierung einer Solaranlage zur Brauchwassererwärmung für einen 4-Personen-Haushalt liegt bei etwa sechs Quadratmeter Flachkollektoren mit einem 300-Liter-Speicher. Hierbei lassen sich etwa 50-65% am jährlichen Energieverbrauch durch Warmwasser einsparen. Dabei werden je Jahr etwa 900 kg Kohlendioxid vermieden.
Richtwerte für die Auslegung einer Solaranlage bietet die untenstehende Tabelle:
(Grafik: IFEU-Institut)
Die öffentliche Förderung für solarthermische Anlagen
Pro angefangenen Quadratmeter werden 110 € bezuschusst. Ob man sich nun für Vakuumröhrenkollektoren (ab 700 €/m²), welche einen höheren Wirkungsgrad haben oder etwas günstigeren Flachkollektoren (ab 350 €/m²) entscheidet, hängt weniger von den Kosten als von der Ausrichtung der Anlage oder vom Platzangebot ab.
Soll zusätzlich die Raumheizung (Kombianlagen) unterstützt werden, müssen für ein Einfamilienhaus ca. 10-15 m2 (Flach-) Kollektoren mit 70-100 Liter Speichervolumen je Quadratmeter Kollektorfläche eingeplant werden. Hierbei lassen sich Energieeinsparungen für Raumwärme bis zu 25% erreichen. Die Kosten für eine Kombianlage liegen zwischen 8.000 und 10.000 € (inkl. Montage). Eine Solaranlage nur zur Warmwasserbereitung kostet 4.000 bis 6.000 € (inkl. Montage). Diese Angaben beziehen sich auf einen 4-Personen Haushalt.
Auch für die Schule sind Solarkollektoren geeignet. Sie werden meist zur Erwärmung des Duschwassers in Sporthallen installiert. Leider scheint die Sonne in den Sommerferien, wenn kein Hallenbetrieb ist, am meisten. Dies kann die Wirtschaftlichkeit leicht beeinträchtigen. Trotzdem ist die Errichtung allein aus pädagogischen Gründen sinnvoll, denn die Anlage kann in den Unterricht einbezogen werden.
Funktion einer Solaranlage
Durch die Einstrahlung der Sonne wird im Solarkollektor auf dem Dach ein flüssiger Wärmeträger erhitzt. Die erwärmte Flussigkeit fließt in den Brauchwasserspeicher, wo sie das Nutzwasser aufheizt. Im Falle einer Kombianlage, welche zusätzlich zur Raumheizung des Gebäudes beiträgt, fließt der Wärmeträger auch in den Pufferwasserspeicher der Wohnraumheizanlage. An Wintertagen ist die Kraft der Sonne häufig zu schwach, um das Brauchwasser alleine aufzuheizen. In solchen Fällen wird ein herkömmlicher Heizkessel zur Unterstützung zugeschaltet.
(Grafik: IFEU-Institut)
Speziell für Freibäder ist die Beckenwassererwärmung sehr interessant. Da im Schwimmbadbereich Temperaturen um die 30°C vollkommen ausreichen, ist es nicht nötig, teure Solarkollektoren zu montieren. Vollig ausreichend sind sog. Absorberrohre, die ohne Gehäuse montiert werden, aus elastischem, schwarzem Kunststoff bestehen und vom Beckenwasser direkt durchspült werden. Dieses Prinzip ist vom Gartenschlauch in der Sonne bekannt. Eine solche Absorberanlage macht sich meist schon nach wenigen Jahren bezahlt.
Animation
Eine schöne Animation zur Funktionsweise einer Solarthermieanlage gibt es auf der Seite von www.solarcontact.de/...
Literaturhinweis
Das 4-seitige BINE-Infoblatt "basisEnergie - Thermische Nutzung der Sonnenenergie" erklärt Grundlagen und Technik der Solarthermie. Dargestellt wird, wie man mittels Solarthermie einen beträchtlichen Teil unseres Energiebedarfs decken kann. Eine pdf-Version finden Sie hier: BINE_Solarthermie.pdf
