Letzte Aktualisierung: 21.06.2019
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Ratgeber: Solarthermie-Anlagen nur für Warmwasser
Was muss bei der Planung einer Solarthermie-Anlage zur Warmwassererwärmung beachtet werden?
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Planungsschwerpunkte zur Deckung des Warmwasserbedarfs
Während der Heizwärmebedarf eines Haushalts im Winter typischerweise ein Maximum erreicht, so bleibt der Warmwasserbedarf über das Jahr gesehen relativ konstant. Daher muss die Planung von Solarthermie-Anlagen zur Brauchwassererwärmung gerade die optimale Ausnutzung des im Sommer und den Übergangsmonaten nutzbaren Angebots ans Solarenergie anstreben. Dieses Planungsziel wird umso wichtiger, desto energieeffizienter gebaut wird, was wiederum die Heizperiode weiter verkürzt.
Die Planung einer Solarthermie-Anlage zur Brauchwasserbereitstellung muss zudem in Abstimmung mit der eigentlichen Hauptheizung erfolgen. Wird die Solarthermie-Anlage zu klein geplant, so muss im Sommer die Hauptheizung hinzugezogen werden. Dies verursacht vergleichsweise hohe Energieverluste, da diese Heizung immer erst gestartet und auf Betriebstemperatur gebracht werden muss. Dies bedingt wiederum kurze Betriebsintervalle und häufige Kaltstarts, die dann den Verschleiß der Heizung erhöhen und die Nutzungsdauer der Heizung einschränken.
Bei einer auf das Solarthermie-Angebot und das Zusammenwirken von Solarthermie-Anlage zur Brauchwassererwärmung und Zusatzheizung abgestimmten Planung kann der Warmwasserbedarf während der Sommermonate zu 70 Prozent bis zu 100 Prozent gedeckt werden. In der Übergangszeit kann die Solarthermie-Anlage immer noch 30 Prozent bis 40 Prozent decken und im Winter lässt sich die Brauchwassererzeugung mit 10 Prozent bis 20 Prozent unterstützen. Ganzjährig lassen sich durch eine fachmännische Planung der Solarthermie-Anlage etwa 40 bis 60 Prozent der Trinkwassererwärmung decken.
Planung des Warmwasserbedarfs von Solarthermie-Anlagen
Eine Solarthermie-Anlage wird grundsätzlich so geplant, dass im Sommer der Warmwasserbedarf durch Solarthermie vollständig gedeckt werden kann. Die Solltemperatur und der Warmwasserverbrauch sind daher die wichtigsten Planungsgrößen einer Solarthermie-Anlage zur Brauchwassererwärmung. Insbesondere muss bei der Planung berücksichtigt werden, dass die tatsächliche Zapfrate die Temperatur im Solarthermie-Speicher und damit auch den Arbeitspunkt des Solarthermie-Kollektors bestimmt. Die Solltemperatur bestimmt wiederum die Verluste im Brauchwasserspeicher.
Im Neubau wird der Brauchwasserbedarf anhand von Richtgrößen geplant. Bei der Planung einer Solarthermie-Anlage im Altbau kann der tägliche Warmwasserbedarf z. B. mit einer Wasseruhr am Ausgang des Solarthermie-Speichers gemessen werden. Der Brauchwasserspeicher sollte dann ein Volumen des 1,5- bis 2fachen des täglichen Warmwasserbedarfs umfassen. Eine größere Planung des Wärmespeichers steigert den solaren Deckungsanteil an der Brauchwassererwärmung nur geringfügig.
Bei der Planung der Brauchwasserversorgung sollte zudem bedacht werden, dass Zirkulationsleitungen hohe Wärmeverluste verursachen, die den Solarthermie-Ertrag von 2 bis 3 m2 Kollektorfläche zunichte machen können. Darüber hinaus stören Zirkulationsleitungen auch die Temperaturschichtung im Brauchwasserspeicher. Werden Spülmaschine und Waschmaschine hingegen an den Brauchwasseranschluss angeschlossen erhöht dies wiederum den Nutzungsgrad der Solarthermie-Anlage.
Richtwerte zur Bestimmung der Kollektorfläche und Speichergröße
Pro Person können bei der Planung einer Solarthermie-Anlage zur Deckung des Brauchwasserbedarfs folgende Richtwerte für die Größe der Solarthermie-Kollektoren und des Brauchwasserspeichers angenommen werden:
- Flachkollektoren: 1,0 bis 1,3 m2
- Vakuumröhrenkollektoren: 0,8 bis 1,0 m2
- Brauchwasserspeicher: 60 bis 80 Liter
Dies entspricht dem 1,5- bis 2fachen des täglichen Brauchwarmwasserverbrauchs von 45 bis 60 Litern pro Tag mit einer Temperatur von 45 °C. Je nach Ausrichtung des Daches können diese Planungswerte variieren und sollten immer individuell in Abhängigkeit aller Einflussgrößen und Komponenten der Solarthermie-Anlage geplant werden.
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