Solares Heizen: Wie funktioniert das?

Wie funktioniert solares Heizen? Die Sonnenenergie gewinnt immer mehr an Bedeutung. Sie wird nicht nur f√ľr die Photovoltaik zur Erzeugung von Strom genutzt. Eine andere Nutzungsm√∂glichkeit ist die Solarthermie, bei der W√§rme aus Sonnenenergie erzeugt wird. Solares Heizen tr√§gt zu einer Minimierung des Verbrauchs fossiler Energietr√§ger bei. Nicht nur f√ľr die W√§rmeerzeugung, sondern auch f√ľr die Warmwasserbereitung k√∂nnen Sie eine Solarthermie-Anlage nutzen.

Wie funktioniert solares Heizen?

M√∂chten Sie die W√§rme der Sonne nutzen, um zu heizen, ben√∂tigen Sie eine Solarthermie-Anlage. Es gibt verschiedene Arten solcher Anlagen, die √ľber unterschiedliche Leistungen verf√ľgen. F√ľr welche Leistung Sie sich entscheiden, h√§ngt von der Gr√∂√üe, aber auch von der Sonnenausbeute am jeweiligen Standort ab. Damit Sie auch im Winter, wenn nur wenig Sonne vorhanden ist, von der Solarheizung profitieren k√∂nnen, ist die Anlage mit einem Speicher f√ľr die W√§rme ausgestattet. Zus√§tzlich wird ein Heizkessel ben√∂tigt. So steht jederzeit genug W√§rme zur Verf√ľgung.

Solares Heizen kann nicht nur in privaten Haushalten, in öffentlichen Einrichtungen und in Unternehmen genutzt werden, um Heizkosten zu sparen und den Verbrauch fossiler Energien zu minimieren. Auch in Schwimmbädern kann Solarthermie zur Erwärmung des Wassers genutzt werden.

Gegen√ľber der Photovoltaik hat solares Heizen einen entscheidenden Vorteil. Die Technologie ist bereits seit Jahren erprobt und ist weniger aufwendig als die Photovoltaik zur Stromerzeugung.

Die Technik f√ľr die Solarheizung

Die Funktion einer Solarheizung lässt sich anhand eines Gartenschlauchs, der in der Sonne liegt, einfach erklären. In einem dunklen, auf der Erde liegenden Gartenschlauch steht immer noch ein Rest Wasser. Scheint die Sonne, wird der Gartenschlauch aufgeheizt. Das darin befindliche Wasser erwärmt sich. Fast identisch ist das Prinzip der modernen Solarthermie.

Die Technik der modernen Solarthermie-Anlagen ist zwar mit einem Gartenschlauch vergleichbar, doch ist sie deutlich effizienter und weiter entwickelt. Sie erm√∂glicht einen hohen W√§rmeertrag. Sonnenkollektoren sind mit einer W√§rmetr√§gerfl√ľssigkeit gef√ľllt. Diese Fl√ľssigkeit erw√§rmt sich, wenn die Sonne auf die Kollektoren scheint. Die so erzeugte W√§rme wird an W√§rme√ľbertr√§ger abgegeben.

Aus dieser Technik ergeben sich zwei verschiedene Anwendungsm√∂glichkeiten: Warmwasserbereitung und Solares Heizen. Sie k√∂nnen sich f√ľr eine dieser M√∂glichkeiten entscheiden oder beide M√∂glichkeiten nutzen.
Abhängig von der gewählten Möglichkeit unterscheiden sich Speicherkonzept und Größe der Anlage.

Konzepte und Kollektoren f√ľr solares Heizen

Grunds√§tzlich k√∂nnen Sie verschiedene Arten von Kollektoren w√§hlen, wenn Sie sich f√ľr solares Heizen entscheiden. Die Kollektoren werden in der Regel auf dem Hausdach montiert. Um eine hohe Ausbeute an W√§rme und Sonnenenergie zu erzielen, m√ľssen die Kollektoren auf der Seite montiert werden, auf der sie die meiste Sonne abbekommen. Bei den Kollektoren werden Flachkollektoren und Vakuumr√∂hren-Kollektoren unterschieden.

Soll die Solaranlage nur zur Warmwasserbereitung genutzt werden, sind

  • Kollektoren
  • Solarkreis mit W√§rmetr√§gerfl√ľssigkeit
  • Warmwasserspeicher mit W√§rme√ľbertr√§ger
  • Solarstation mit Regelung, Pumpe und anderen Armaturen
  • Nachheizung, zumeist der vorhandene Heizkessel

erforderlich.

Um die W√§rme der Sonne besser auszunutzen und den Verbrauch fossiler Energietr√§ger zu reduzieren, ist eine Kombination der Solarheizung f√ľr die Heizungsunterst√ľtzung und die Warmwasserbereitung sinnvoll. Die Leistung der Solarheizung und die Ausbeute an W√§rme reichen zumeist nicht aus, um ein Wohngeb√§ude komplett zu beheizen.

Daher wird solares Heizen zumeist zur Unterst√ľtzung einer vorhandenen Heizung angewendet. Sie ben√∂tigen f√ľr die kombinierte Warmwasserbereitung und Heizungsunterst√ľtzung eine gr√∂√üere Solaranlage, die √ľber eine gr√∂√üere Kollektorfl√§che und ein gr√∂√üeres Speichervolumen verf√ľgt.

Die Heizungsunterst√ľtzung durch solares Heizen erfolgt vor allem in der √úbergangszeit, also im Fr√ľhjahr und im Herbst. Um die Sonnenw√§rme auch im Winter zu nutzen, ist ein Saisonspeicher erforderlich. Er sollte √ľber mehrere Kubikmeter Inhalt verf√ľgen, doch nimmt er entsprechend viel Platz in Anspruch. Daher werden heute zumeist nur Tagesspeicher genutzt, die √ľber ein Volumen von 700 bis 1.000 Litern verf√ľgen.

Bei der Kombination von Trinkwassererw√§rmung und Heizungsunterst√ľtzung werden verschiedene Arten von Speichern genutzt:

  • Tank-in-Tank-Speicher, bei denen ein Trinkwasserspeicher in einem Stahlspeicher integriert ist
  • Kombispeicher mit Durchlaufprinzip, bei denen sich ein innenliegender W√§rme√ľbertr√§ger zur Trinkwasserbereitung in einem Pufferspeicher befindet
  • Kombispeicher mit Frischwasserstation, bei denen ein externer Plattenw√§rme√ľbertr√§ger f√ľr die Warmwasserbereitung
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Welchen Nutzen hat solares Heizen f√ľr die Heizungsunterst√ľtzung?

Solares Heizen reicht zumeist nur f√ľr die Heizungsunterst√ľtzung aus, da nicht gen√ľgend Sonne verf√ľgbar ist, um auch in der kalten Jahreszeit ein Haus komplett zu beheizen. Nutzen hat die Solarthermie jedoch nicht nur in privaten Haushalten, sondern auch in der Industrie.

Eine Solarthermie-Anlage mit einer Gr√∂√üe von 1,5 Quadratmetern kann pro Person und Speicher mit ungef√§hr 300 Litern Inhalt √ľber ein Jahr gerechnet ungef√§hr drei F√ľnftel des Bedarfs an Warmwasser decken. In den Sommermonaten kann der Bedarf vollst√§ndig gedeckt werden.

Wird eine Solarthermie-Anlage f√ľr die Trinkwassererw√§rmung und die Heizungsunterst√ľtzung genutzt, kann sich die j√§hrliche Einsparung an fossilen Energietr√§gern f√ľr die Raumheizung und die Warmwasserbereitung verdoppeln.
Solarthermie kann nicht nur in privaten Haushalten genutzt werden. Sie eignet sich auch f√ľr industrielle Prozesse. Bei verschiedenen industriellen Prozessen wie der Lebensmittelindustrie ist das Temperaturniveau oft nur gering.

Die Solarthermie kann in solchen Bereichen den Bedarf an fossilen Energietr√§gern stark reduzieren. Sonnenw√§rme kann nicht nur zur Erzeugung von W√§rme, sondern auch f√ľr die solarthermische K√ľhlung verwendet werden. Vor allem in den Sommermonaten kann sie zu erheblichen Einsparungen f√ľhren, wenn der Bedarf an K√§lte hoch ist. In¬† Absorptionsk√§ltemaschinen besteht in den Sommermonaten eine zeitliche √úbereinstimmung zwischen Angebot und Nachfrage.

Die Heizungsunterst√ľtzung

Ein klassischer Anwendungsbereich von Solarthermie ist die Heizungsunterst√ľtzung in privaten Haushalten. Bei der Nutzung in Wohngeb√§uden k√∂nnen mehr als 10 Prozent des j√§hrlichen W√§rmebedarfs durch solares Heizen gedeckt werden. Wie hoch der Anteil des W√§rmebedarfs, der durch solares Heizen gedeckt werden kann, tats√§chlich ist, h√§ngt von der Gr√∂√üe der Anlage und von der Art des Geb√§udes ab. Sonnenenergie kann nicht nur verwendet werden, um ein Haus mit einer Solarthermie-Anlage zu beheizen.

Niedrigenergiehäuser oder Passivhäuser haben einen deutlich geringeren Energiebedarf. Sie sind so ausgelegt, dass sie auch durch ihre Bauweise viel Sonnenlicht aufnehmen können und die Räume daher wärmer sind. Sonnenhäuser sind so gebaut, dass eine Solarthermie-Anlage mitunter vollständig ausreicht, um das Haus zusammen mit der einstrahlenden Sonne durch die Bauweise zu beheizen.

Möchten Sie eine Solarthermie-Anlage nutzen, um Ihr Haus zu beheizen, sollten Sie den Wärmebedarf des Hauses möglichst genau abschätzen. Hilfreich ist die Endabrechnung des Energielieferanten oder der jährliche Bedarf an Erdgas.

Solares Heizen mit anderen Heiztechniken kombinieren

Um den Aussto√ü an Kohlendioxid und den Verbrauch fossiler Energietr√§ger zu reduzieren, k√∂nnen Sie solares Heizen mit anderen Heiztechniken kombinieren. Eine vorhandene √ĖL- oder Gasheizung kann mit einer Solarthermie-Anlage kombiniert werden. Im Sommer kann der Heizkessel komplett ausgeschaltet werden. Im Winter und in der √úbergangszeit √ľbernimmt er die erforderliche Speicherladung. Solares Heizen kann in der √úbergangszeit nur dann auf die vorhandene Gas- oder √Ėlheizung zugreifen, wenn die Speichersolltemperatur unterschritten wird.

Ist der vorhandene Heizkessel schon alt, k√∂nnen Sie vor der Installation einer Solarthermie-Anlage dar√ľber nachdenken, ob der Kessel ersetzt werden sollte. So kann er gut mit der Solarthermie-Anlage kombiniert werden.

Solares Heizen ist förderfähig

Entscheiden Sie sich f√ľr solares Heizen, k√∂nnen Sie eine staatliche F√∂rderung von der KfW oder vom Bundesamt f√ľr Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) erhalten. Sie sollten sich √ľber die F√∂rderm√∂glichkeiten informieren, bevor Sie eine Anlage installieren. F√ľr bereits laufende Ma√ünahmen wird die F√∂rderung nicht mehr gew√§hrt. Vor der Installation sollten Sie daher die F√∂rderung f√ľr solares Heizen beantragen.

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