Anwendungsgebiete von Solarthermie-Anlagen

Solarthermie-Anlagen können in vielfältigen Anwendungen zur Wärmeerzeugung zum Einsatz kommen. Hier finden Sie einen Überblick über die Anwendungsgebiete von Solarthermie im Privathaushalt und großtechnischen Anwendungen.

Solarthermie-Anlagen werden am häufigsten zur Brauchwassererwärmung eingesetzt. Dabei kann gerade im Sommer nahezu vollständig auf einen weiteren Heizwärmeerzeuger verzichtet werden. Die in den Solarthermie-Kollektoren erzeugte Wärme wird dabei entweder in einen separaten Brauchwasserspeicher oder in einen sogenannten Kombispeicher eingespeist. Sinkt die Temperatur des Brauchwassers, so wird die konventionelle Heizung zugeschaltet.

Solarthermie-Anlagen zur Brauchwassererwärmung können rund 60 Prozent des Warmwasserbedarfs gedeckt werden. Insgesamt lassen sich je nach energetischer Gebäudequalität 5 bis 20 Prozent des gesamten Heizenergiebedarfs decken. Demgegenüber stehen Anschaffungskosten für eine Solarthermie-Anlage zur Brauchwassererwärmung von rund 5000 Euro mit Flachkollektoren oder etwa 9000 Euro mit Röhrenkollektoren.

Am zweithäufigsten werden Solarthermie-Anlagen zur Heizungsunterstützung eingesetzt, die im Vergleich zu Anlagen zur Warmwasserbereitung nur einer größeren Kollektorfläche und eines größeren Pufferspeichers bedürfen. So kann über Solarthermie auch bis in den Winter hinein das Brauch- und Heizungswasser erhitzt und nahezu 30 bis 40 Prozent der Heizwärmeversorgung sicherstellen. Um diese Deckungsbeiträge zu erreichen sollte jedoch die Solarthermie-Regelung ideal eingestellt sein und nur Kollektoren mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad zum Einsatz kommen.

Zudem spielt der Solarthermie-Speicher eine besondere Rolle. Hierbei unterscheidet man Pufferspeicher, die nur das Heizungswasser speichern, und Kombispeicher, die sowohl das Heizungswasser als auch das Brauchwasser getrennt voneinander speichern. Pufferspeicher kommen eher dann zum Einsatz, wenn die Heizung z. B. mit hohen Volumenströmen bei geringer Spreizung arbeitet und, wenn ein hohes Temperaturniveau des Heizungsrücklaufs wie z.B. bei Heizkörpern vorliegt. Kombispeicher eignen sich demgegenüber dann, wenn nur wenig Platz im Aufstellungsraum herrscht und, wenn die Heizung mit eher niedrigeren Systemtemperaturen arbeitet.

Auch zur Kühlung und Klimatisierung von Gebäuden kann Solarthermie genutzt werden. Dazu können unterschiedliche Sorptionsverfahren angewendet. In der Praxis kommen heute vielfach Absorptionskältemaschinen mit einem thermischen Verdichter zum Einsatz. Die Solarthermie-Anlage heizt dabei eine Salzlösung auf bis sich das Wasser als Dampf von der Salzlösung abtrennt. Anschließend wird das Wasser kondensiert und in einen Verdampfer gepumpt, der die Kälte erzeugt. Im Verdampfer herrscht Unterdruck, so dass schon geringe Außentemperaturen genügen, um das Wasser zu verdampfen. Dabei wird der Umgebung Wärme entzogen und der Raum gekühlt. Anschließend wird der Wasserdampf wieder an die Salzlösung gebunden. Da das System im Kreislauf arbeitet, wird die Umgebung permanent durch die Solarthermie-Anlage gekühlt.

Im Großen können Solarthermie-Anlagen auch zur Wärmeversorgung ganzer Siedlungen über Nahwärme- und Fernwärmenetze eingesetzt werden. Dabei wird die erzeugte Wärme zunächst in einem saisonalen Pufferspeicher zwischengespeichert bevor diese in das Wärmenetz abgegeben wird. Diese Solarthermie-Speicher dienen dazu, um überschüssige Wärme der Solarthermie-Anlage im Sommer bis zum Winter zu speichern, um sie dann nutzbringend zu Heizzwecken einzusetzen. Trotzdem werden Solarthermie-Anlagen in der Praxis nicht zur alleinigen Versorgung eines Nahwärme- oder Fernwärmenetzes eingesetzt. Daher kommen immer auch weitere Heizwärmeerzeuger zum Einsatz, die sicherstellen, insbesondere im Winter auftretende Lastspitzen bedarfsgerecht abzudecken.