Technische  Grundlagen - Heizen mit der Sonne

Heizen mit der Sonne

(12. März 2003) Wer Sonnenwärme nicht nur für Dusche und Bad, sondern auch zum Heizen nutzen will, für den gibt es inzwischen eine Reihe ausgefeilter solarer Kombisysteme. Sie tragen mit Kollektorflächen zwischen zehn und 15 Quadratmetern bis zu einem Viertel zum gesamten Wärmebedarfs eines Einfamilienhauses bei. Besonders sinnvoll ist eine solche Anlage, wenn das Haus gut gedämmt ist und daher einen niedrigen Wärmebedarf besitzt.

Solare Kombianlagen markieren einen Wandel in der Heizungstechnik. Die in ihnen eingesetzten Kombispeicher vereinen Warmwasser- und Heizungspufferspeicher. Damit werden die Solarspeicher zum Wärmezentrum im Haus. Die Hersteller bieten Kombianlagen mit deutlich unterschiedlichen Konzepten an. Simulationsrechnungen des Instituts für Thermodynamik und Wärmetechnik der Universität Stuttgart aus dem Jahr 2001 zeigen allerdings, dass sich die einzelnen Anlagenkonzepte in ihrem energetischen Output kaum unterscheiden. Viel wichtiger als das Anlagenkonzept sind die richtige Auslegung und die Qualität der Komponenten.

Die vier Anlagenkonzepte solarer Kombisysteme

Zweispeicher-Anlage

Grafik: Institut für Wärnetechnik und Thermodynamik der Universität Stuttgart

Vorteile: einfaches Speicherkonzept; relativ geringe Temperaturen am Solarkreis-Wärmetauscher wirken sich günstig auf den Kollektor-Wirkungsgrad aus

Nachteile: größerer Wärmeverlust wegen zwei Speichern; aufwändigere Verschaltung und Regelung

Einspeicher-Anlage

Grafik: Institut für Wärnetechnik und Thermodynamik der Universität Stuttgart

Vorteile: geringer Montageaufwand; Speicher ist gleichzeitig Pufferspeicher für Heizkessel und damit beispielsweise für Holzkessel geeigne

Kombianlage mit eingebautem Gasbrenner

Grafik: Institut für Wärnetechnik und Thermodynamik der Universität Stuttgart

Vorteile: geringer Montageaufwand; kompakte Bauweise und deshalb geringer Platzbedarf

Nachteil: Speicherbereiche für Trinkwassererwärmung und Heizungspuffer lassen sich nicht getrennt heizen

Kombianlage mit Rücklaufanhebung

Grafik: Institut für Wärnetechnik und Thermodynamik der Universität Stuttgart

Vorteil: niedrigere Speicher-Wärmeverluste wegen niedrigerer Speichertemperatur während der Heizperiode

Nachteil: nur mit modulierendem Brenner oder mit kessel mit hinreichend großem Wasservolumen sinnvoll

Bei der Entscheidung für eines der Anlagenkonzepte kommt es auf die Verhältnisse vor Ort an. Ist beispielsweise ein Holzheizkessel neben der Solaranlage eine zusätzliche Heizquelle, muss man einen Pufferspeicher einplanen. Kann der Heizkessel seine Leistung nicht modulieren, macht eine Rücklaufanhebung keinen Sinn. Einen großen Einfluss auf die effiziente Sonnenwärmenutzung hat - und das gilt für alle Anlagenkonzepte - die Dicke und Qualität der Speicherdämmung. Das vierseitige, kostenlose Projekt-Info "Solare Heizungsunterstützung mit Kombianlagen" des Informationsdienstes BINE fasst die wichtigsten Ergebnisse des ITW-Forschungsvorhabens zusammen. Es liegt zum Download auf der BINE-Internetseite www.bine.info bereit.

Inzwischen handelt es sich bei jedem fünften in Deutschland installierten Solarwärmesystem um eine Kombianlage. Sie kosten zwischen 8.000 und 12.000 Euro. Als staatlichen Zuschuss gibt es 1.000 bis 2.000 Euro.