Planung von Solarthermie-Anlagen

Der Warmwasserbedarf ist ganzjährig relativ konstant. Aufgrund der höheren Solareinstrahlung im Sommer sollte die Planung einer Solarthermie-Anlage zur Brauchwassererwärmung daher gerade in diesen Monaten versuchen, den Warmwasserbedarf komplett zu decken. Dabei sollte die Planung der Anlage nicht zu groß ausfallen, da dies Stillstandszeiten durch überschüssige Wärme verursachen könnte. Die Planung der Solarthermie-Anlage sollte jedoch auch nicht zu klein ausfallen, da sonst im Sommer die Heizung aushelfen muss. Kurze Betriebsintervalle und häufige Kaltstarts der Heizung verursachen dann jedoch einen vergleichsweise hohen Energieverbrauch und Anlagenverschleiß.

Die Planung einer Solarthermieanlage zur Heizungsunterstützung zielt hingegen auf die größtmögliche Deckung des Heizwärmebedarfs im Winter ab. Da die Solarstrahlung im Winter abnimmt und auch der Heizwärmebedarf größer ist als der Energiebedarf der Warmwasserbereitung wird eine wesentlich größere Kollektorfläche nötig. Neben vielen weiteren Einflussfaktoren sollte die Solarthermie-Planung insbesondere die Temperaturspreizung zwischen Vor- und Rücklauf beachten und darauf alle weiteren Solarthermie-Komponenten abstimmen, um einen möglichst hohen solarthermischen Heizenergieanteil im Winter zu erzielen.

Die Planung von Solarthermie-Anlagen für Einfamilienhäuser orientiert sich vielfach an vereinfachten Richtwerten. Bei der Auslegung der Größe der Kollektoren nimmt man je nach energetischem Gebäudestandard z. B. 1 m2 Flachkollektoren oder etwa 0,5 m2 Vakuumröhrenkollektoren für Häuser an, die nach der Wärmeschutzverordnung von 1995 erbaut wurden. Bei der Planung der Größe des Pufferspeichers der Solarthermie-Anlage nimmt man dann rund 50 Liter je m2 Flachkollektorfläche und rund 100 Liter je m2 Röhrenkollektorfläche an. Die Planung der Größe des Warmwasserspeichers richtet sich hingegen nach der Anzahl der im Haus lebenden Personen. Die Speichergröße sollte dann rund 50 Litern pro Person entsprechen.

Um den größtmöglichen Solarertrag zu erzielen, sollten Solarthermie-Kollektoren in südlicher Richtung mit einer Neigung von etwa 35° ausgerichtet werden. Wird eine andere Ausrichtung geplant, so muss berücksichtigt werden, dass sich insbesondere bei Abweichungen in östliche Richtung höhere Verluste als in westlicher Richtung einstellen. Ebensolche Eigenheiten sollte die Planung auch bei Abweichungen von der optimalen Neigung der Kollektoren berücksichtigen. Wird der Neigungswinkel vergrößert, so führt dies zu einer Reduktion der Solarthermie-Erträge im Sommer und damit zu einer Vergleichmäßigung im Jahresverlauf. Eine wesentlich geringere Neigung reduziert dagegen nicht nur die Leistung, sondern erschwert auch die Selbstreinigung der Kollektoren.

• Planung von Solarthermie-Anlagen zur Brauchwassererwärmung
• Planung von Solarthermie-Anlagen zur Heizungsunterstützung
• Auslegung und Größe von Solarthermie-Anlagen
• Auswahl von Solarthermie-Kollektoren
• Ausrichtung und Neigung von Solarthermie-Kollektoren