Was ist Solarthermie?

Vereinfacht gesagt, wandelt Solarthermie die Wärme der Sonne in thermische Energie in Form von Wärme um. Schon der Name deutet darauf hin:  Der Begriff Solarthermie ist eine Mischung des lateinischen Begriffs Solar (Sonne) und des griechischen Thermós (warm). Diese Wärme kann nachhaltig sowohl für Ihre Heizung, als auch für das Warmwasser in Haus und Wohnung genutzt werden. Dafür werden Solarkollektoren auf dem Dach oder anderen geeigneten Flächen angebracht, um die Sonnenwärme zu „sammeln“. Das klappt mit Hilfe einer Wärmeträgerflüssigkeit im Inneren der Solarpaneele: Diese fließt durch die Solarkollektoren, nimmt dabei die Wärme auf, und gibt sie danach über einen Wärmetauscher in Ihren Haushalt ab. Dort wird die Heizung damit betrieben oder Ihr Wasser für Dusche und Badewanne kostengünstig erwärmt.

So funktioniert Solarthermie!

Solarthermie macht sich die Sonnenenergie zu Nutze und wandelt Wärme um. Das lässt sich etwa in einem schwarzen Regenfass beobachten: Das Wasser darin erwärmt sich bei Sonneneinstrahlung schneller, als das Wasser in einem weißen Regenfass. Das Prinzip dahinter findet zum Beispiel Anwendung bei Campingduschen oder Solarduschen für den Garten. Die technische Umsetzung bei der Nutzung von Solarthermie für die Ihre Heizung und das Warmwasser in Ihrem Haushalt lässt in wenigen Schritten erklärt:

1) Die Sonnenstrahlen treffen auf die dunklen Solarkollektoren. Dabei erhitzen sie eine Wärmeträgerflüssigkeit in den Kollektoren.
2) Ein Solarregler steuert den Austausch Wärmeträgerflüssigkeit: Die heiße Wärmeträgerflüssigkeit fließt in einen Wärmetauscher im Pufferspeicher, abgekühlte Wärmeträgerflüssigkeit wandert wieder in den Solarkollektor.
3) Der Wärmetauscher gibt die Wärme der Flüssigkeit aus den Kollektoren in einen mit Wasser befüllten Pufferspeicher des Haushaltes. Dort wird die Wärme gespeichert.
4) Der Pufferspeicher macht die Wärme auf Abruf verfügbar und verteilt sie bei Bedarf als Warmwasser im Haus oder in die Heizung. 
5) Eine Zusatzheizung, etwa in Form einer Wärmepumpe, sorgt für eine gesicherte Verfügbarkeit von Wärmeenergie für den Haushalt.

Solarkollektoren sammeln Sonnenlicht

Das Herzstück der Solaranlagen sind die Kollektoren, welche die Sonnenenergie in thermische Energie umwandeln. Je nach Einsatz und Leistungsbedarf gibt es verschiedene Kollektoren, die sich in Aufbau, Wärmeträgerflüssigkeit und Eigenschaften voneinander unterscheiden. Bei Klimaworld.com gibt es Anlagen mit Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren. Darüber hinaus kommen in industriellen Bereichen auch die so genannten Parabolrinnenkollektoren zum Einsatz. Bei diesen herrschen aufgrund der Bündelung der Lichtstrahlen auf eine einzelne Wärmeleitung im Inneren Temperaturen von bis zu 500 Grad. Aufgrund der großen Hitze werden dabei verschiedene Öle als Wärmeträgerflüssigkeit verwendet.

Der Flachkollektor

Im Flachkollektor befindet sich eine Wärme leitende Fläche, die mit Röhren durchzuzogen ist. Darin fließt in den meisten Fällen ein Gemisch aus Wasser und Propylenglycol (auch Propandiol) als Wärmeträgerflüssigkeit, die etwa 80° Durchschnittstemperatur aufweist. Das im Gemisch enthaltene Propylenglycol macht einen Betrieb durch die Jahreszeiten hinweg möglich: Im Winter dient es als Forstschutz und verhindert, dass die Kollektoren einfrieren und platzen. Im Sommer ermöglicht es Temperaturen in den Kollektoren, die teilweise 150 Grad überschreiten.

Vakuumröhrenkollektoren: Höherer Wirkungsgrad

Auf Vakuumröhrenkollektoren befinden sich besagte Vakuumröhren. Die bestehen jeweils aus einer kleinen Röhre, die von einer Röhre mit größerem Durchmesser umfasst wird - im leeren Raum zwischen den beiden Röhren herrscht ein Vakuum. Durch die übereinanderliegenden Röhren wird das Licht einerseits gebündelt, andererseits sorgt das Vakuum zwischen ihnen dafür, dass das Licht beinahe ohne Energieverlust in die innere Röhre gelangt. Darin befindet sich häufig ein Gemisch aus Diethylenglycol und Wasser, welches bis zu 150 Grad heiß wird. Die Vakuumröhrenkollektoren kosten zwar etwas mehr in der Anschaffung, haben aber einen besseren Wirkungsgrad als Flachkollektoren.

Parobolrinnekollektor für extreme Temperaturen

Darüber hinaus kommen in industriellen Bereichen auch die so genannten Parabolrinnenkollektoren zum Einsatz. Bei diesen herrschen aufgrund der Bündelung der Lichtstrahlen auf eine einzelne Wärmeleitung im Inneren Temperaturen von bis zu 500 Grad. Aufgrund der großen Hitze werden dabei verschiedene Öle als Wärmeträgerflüssigkeit verwendet.

Solarthermie wird vom BAFA gefördert

Solarthermie ist nachhaltig und zählt zu den Erneuerbaren Energien. Daher wird die umweltfreundliche Energiegewinnung auch vom BAFA  (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) gefördert. Wenn Sie Ihre Solaranlage mit weiteren nachhaltige Energiefaktoren in Ihrem Haus kombinieren, können das bis zu 20.000 Euro Förderungssumme sein. Ideal dafür ist eine Kombination der Solaranlage mit einer Wärmepumpe und Pelletheizung.