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Solarthermie für die Warmwasserbereitung: Wie geht das?

Egal, ob für das Abwaschen des Geschirrs oder zum Duschen, Baden und Händewaschen, auf warmes Wasser können und möchten wir nicht verzichten. Normalerweise wird die Wärme für die Warmwasserbereitung aus einem Heizkessel oder mittels Durchlauferhitzer bei einer Gas- oder Ölheizung gewonnen. Doch das Interesse nach erneuerbaren Energien steigt stetig und viele Immobilien- oder Eigenheimbesitzer machen sich Gedanken, wie sie diese nutzen können, um Warmwasser kostengünstig und unabhängig zu produzieren. Zur Erzeugung von Warmwasser setzt sich immer mehr die Solarthermie durch. Wie eine Solaranlage für Warmwasser funktioniert erklärt der folgende Beitrag!

So funktioniert eine Solaranlage für Warmwasser

Solarkollektoren fangen Sonnenenergie auf

Solaranlagen, die allein für die Erwärmung des Trinkwassers benötigt werden, sind zwar die kleinsten in der Solarthermiefamilie, dafür sind sie jedoch am weitesten Verbreitet. Denn eine Solaranlage für die Warmwasseraufbereitung erzielt mit ihrer Funktionsweise schon mit einer recht kleinen Kollektorfläche gute Erträge. Für ein Ein- oder Zweifamilienhaus genügt schon eine Kollektor- bzw. Solarthermie-Größe von ungefähr 1 bis 1,5 Quadratmetern pro Person. Bei den effizienteren Vakuumröhrenkollektoren reichen sogar schon 0,8 bis 1 Quadratmeter Kollektorfläche pro Person aus, um den Warmwasserhaushalt zu bedienen. Voraussetzung dafür ist selbstverständlich eine optimale Ausrichtung und Dachneigung der Solaranlage. Im Laufe des Tages sollte auch kein Schatten durch einen Baum oder Schornstein auf die Kollektoren fallen. Dies würde den Wärmeertrag erheblich mindern.

Solarflüssigkeit transportiert Wärme zum Speicher

Damit die Sonnenenergie nicht einfach nur von den montierten Solarkollektoren auf dem Dach eingefangen wird und dort verbleibt, sind diese Kollektoren über ein Rohrsystem mit dem Hygienespeicher des Hauses verbunden. Durch die Leitungen fließt eine Solarflüssigkeit, die aus einem Wasser-, Frost- und Korrosionsschutz-Gemisch besteht und eine Temperatur von bis zu 90 Grad Celsius erreichen kann. Die Solarflüssigkeit fungiert als Trägermedium der Wärme, die über die gut isolierten Leitungen zum Speicher transportiert wird. Der Frostschutzzusatz in der Solarflüssigkeit verhindert das Gefrieren der Solarleitungen im Winter. Das garantiert einen ganzjährigen Betrieb der Solaranlage.

Wärmeabgabe mittels Wärmetauscher an das Wasser

Doch wie funktioniert nun die Erwärmung des Wassers nachdem die über die Solarkollektoren eingefangene Wärme den Speicher erreicht hat? Die über die Sonnenenergie erwärmte Solarflüssigkeit erreicht nun also über die Solarleitungen den Hyginespeicher. Die Solarflüssigkeit läuft durch einen spiralförmigen Wärmetauscher, der unten im Hygienespeicher angebracht ist, wodurch das Wasser im Speicher erwärmt wird. Man bedient sich hierbei dem einfachen physikalischen Prinzip, dass kalte Flüssigkeit absinkt und erwärmte Flüssigkeit nach oben steigt. So verlässt die erkaltete Solarflüssigkeit unten am Wärmetauscher den Speicher und wird mittels Pumpe über die Rückleitungen wieder zu den Solarkollektoren geführt. Von unten strömt Kaltwasser in den Pufferspeicher nach, wenn erwärmtes Wasser den Hygienespeicher verlässt. 

Schema Solarthermie für Warmwasser

Ebenso wichtig wie die Fläche der Kollektoren ist aber auch die richtige Größe des Hygienespeichers, damit die Warmwasseraufbereitung mittels Solaranlgae funktioniert. Dieser erhitzt dank des Solarkreislaufs das Trinkwasser und stellt es bei Bedarf zur Verfügung. Damit auch genügend Wasser bereit steht, wenn die Sonne nicht scheint oder bedeckt ist, sollte er ein wenig großzügiger bemessen sein. Laut Experten verbraucht ein durchschnittlicher Mensch circa 30 bis 50 Liter Trinkwasser am Tag. Um nun genügend Puffer zu haben verdoppelt man diesen Wert, damit unter der Dusche kein Engpass entsteht. So benötigt man bei einem Zweipersonenhaushalt einen Warmwasserspeicher mit einem Volumen von 200 Litern.

Das Potential dieser Solarthermieanlage

Der Clou ist, dass die Energie der Sonne in aller Regel über den Sommer hinweg absolut ausreichend ist, die Warmwasserversorgung eines Ein- oder Zweifamilienhauses sicher zu stellen. Aber auch wenn sich unser Wasserbedarf im Laufe des Jahres kaum ändert, so sorgt der winterliche Sonnenstand in unseren Breitengraden für eine geringere Energieausbeute in der kalten Jahreszeit. Hier kann die Solarthermieanlage zwar einen guten und nennenswerten Beitrag zur Warmwasserversorgung liefern. Allerdings kann die Solarthermie im Winter die Versorgung nicht mehr eigenständig sicherstellen. Mit dem Ziel im Hinterkopf so wenig fossile Brennstoffe wie möglich zu verbrauchen könnte ein wasserführender Kaminofen im Komplettset mit Solar eine geeignete Lösung sein.

Schema Solarthermie Komplett-Set mit wasserführenden Ofen

Wenn man eine Solarthermie kaufen möchte, oder sich weitere Fragen zur Funktionsweise einer Solaranlage für Warmwasser ergeben, oder sonstige fragen rundum das thema Heizen ergeben, kann man sich gerne eine kostenlose Fachberatung wünschen.