Thermische Solaranlage:

An dieser Stelle möchte ich für die thermische Nutzung von Solarenergie werben.

Diese Seite ist als Info gedacht für diejenigen, die die Kraft der Sonne thermisch nutzen wollen und weit mehr machen wollen als die gesetzlich geforderte Unterstützung einer konventionellen Heizung durch Solarthermie.

Zuerst sollte man überlegen, was man mit Solarthermie machen will. Sofern man nur Brauchwasser solar erwärmen will reichen wenige Kollektoren und eine sehr einfache Installation aus. Die bietet jeder Handwerker “um die Ecke” an. Sofern die örtlichen Gegebenheiten stimmen möchte ich aber für eine Nutzung im größeren Stil werben. Mit Sonnenenergie kann man sehr gut die Heizung unterstützen. Wenn jemand neu baut kann er mit einem entsprechend großen Speicher und guter Dämmung fast ohne Zusatzheizung auskommen. Aber auch im Altbau kann man mit Solarthermie sehr viel erreichen. Wenn man sich für Installationen interessiert und technisch versiert ist kann man auch sehr viel in Eigenleistung machen.

Beispielhaft möchte ich die Installation in meinem Haus beschreiben:

Ideal waren folgende Voraussetzungen:
Vor 20 Jahren habe ich bereits eine Stückholzheizung mit 3000 Liter Pufferspeicher im Haus eingebaut. Zur Aufstellung der Kollektoren hinter dem Haus habe ich einen Südhang, der 10° nach Westen abweicht. An diesem Hang habe ich sowohl an der Wand eines Nebengebäudes, wie auch frei aufgeständert, 11 große Kollektoren mit zusammen 33m² Oberfläche aufgestellt. Das Haus war mit seinen nach Osten und Westen ausgerichteten Dachflächen für Kollektoren weniger geeignet.

Die Kollektoren wurden mit ca. 75° sehr steil aufgestellt. Dadurch habe ich auch im Herbst und im Winter eine größtmögliche Nutzung der Sonneneinstrahlung. Für die Zeit im Frühjahr und im Herbst haben die Kollektoren einen optimalen Einstrahlwinkel, im Sommer reduziert sich der Eintrag, was sogar wünschenswert ist, weil man die hohen Erträge im Sommer nicht nutzen kann. (Sofern man kein Schwimmbad ... hat)

Ich wollte die vorhandene Holzheizungsanlage mit 3 Pufferspeichern möglichst wenig verändern. Auch aus diesem Grund habe ich die Solarenergie nicht direkt in die vorhandenen Puffer eingespeist, sondern habe einen Wärmetauscher zwischengeschaltet. Der Wärmetauscher hat zwar geringe Wärmeverluste und es wird eine zusätzliche Pumpe benötigt, bei Verwendung eines Wärmetauschers wird aber eine strikte Trennung der Wasserkreisläufe beibehalten. Somit bleiben im Heizsystem weiterhin die 3000 Liter Puffer mit normalem Wasser gefüllt, nur im Solarkreislauf wird Flüssigkeit mit Frostschutz benötigt. Es besteht keine Gefahr, dass, falls eine Leitung undicht wird, Solarflüssigkeit sich mit dem Wasser des normalen Kreislaufes vermischt.

Derzeit wird der Einbau von Solarkollektoren vom Bund gefördert. Es lohnt sich der Einbau einer großer Kollektorfläche mit billigen Flachkollektoren. Natürlich sollte man unter den Flachkollektoren qualitativ hochwertige Kollektoren aussuchen. Die von mir ausgesuchten AMR-Kollektoren des Herstellers Rieke haben sich bisher sehr gut bewährt. Das Preis-Leistungsverhältnis ist optimal. Die Qualität, die Verarbeitung und das verwendete Material sind optimal.
Ich meine, dass es sehr wichtig ist, dass in den Kollektoren nur Kupferleitungen verwendet worden sind und somit auch keine keine unterschiedlichen Materialien miteinander verbunden worden sind. Werden unterschiedliche Materialien miteinander verbunden ergeben sich bei Temperaturänderungen immer Spannungen die schon nach wenigen Jahren zu Schäden führen können.

Es ist kein großes Problem, wenn Kollektoren weiter entfernt von der Heizanlage aufgestellt werden. Es ist zu beachten, dass möglichst dicke Rohre mit geringem Fließwiderstand (keine Edelstahl-Wellrohre) verlegt werden. (z.B. 28mm Kupferrohre) Es ist selbstverständlich, dass diese Rohre extrem gut isoliert werden sollten. Nur dann kann man im Winter die Sonnenenergie nutzen.
Ich habe meine Leitungen zuerst mit hochtemperaturbeständigen Isolierschläuchen umgeben und zusätzlich mit Steinwolle isoliert. Verlegt habe ich sie in 20cm starken HT-Rohren. Weil man auch geringe Temperaturunterschiede nutzen will muss man darauf achten keine Kältebrücken zu schaffen. Man muss ebenfalls darauf achten, dass keine Mäuse oder andere Tiere sich in der Anlage einnisten können. 

Verwendet man Rohre mit geringerem Durchmesser benötigt man eine stärkere Umwälzpumpe, die dann natürlich auch mehr Strom verbraucht.

Fazit: Man braucht große, gute und günstige Kollektoren, ausreichend dimensionierte Rohre und eine gute Isolierung. Dann lohnt sich eine Anlage.
Weiterhin wird noch eine gute Regelung benötigt. Einfache Regelungen gibt es zwar viele, meist kann man damit aber keinen hohen Wirkungsgrad der Anlage erzielen, weil keine optimale Einspeisung möglich ist. 

Wärmstens kann ich die UVR 1611 der Firma “Technische Alternative” in Österreich empfehlen. Wer will kann sich in die Programmierung der Anlage einarbeiten und diese selbst programmieren oder man kann die Anlage nach seinen Wünschen programmieren lassen.

Natürlich kann man sich von einem Spezialisten wir Herrn Rieke eine Anlage zusammenstellen und konfigurieren lassen. Es gibt nur wenige Spezialisten, die sich wirklich gut auskennen. In Internetforen kann man sehr nützliche Informationen erhalten. Aber Vorsicht! Auch dort gibt es “Schwätzer”

Wie auf dem Schaubild zu sehen ist habe ich hinter dem Wärmetauscher die Möglichkeit an drei Stellen die Energie in die Puffer einzuspeisen. (Zwischenzeitlich habe ich sogar am 3. Puffer oben eine weitere 4. Einspeismöglichkeit geschaffen.) Die Einspeisung erfolgt nach dem Prinzip, dass immer in der Zone eingespeist wird, die eine ähnlich warme Temperatur hat. Wenn z.B. der erste Puffer oben 70°C hat, in der Mitte 50°C, der 2. Puffer oben 40°C und der 3.Puffer oben 30°C, dann wird das 45°C warme Wasser aus der Solaranlage oben in den 2. Puffer eingespeist. Hierfür benötigt man mehrere Sensoren (S) und Umschaltventile (USV).

Der Stromverbrauch im Haushalt erhöht sich wegen der Pumpen der Solaranlage. Aber man kann mit der Anlage sehr viel Energie einsparen. In meinem Fall brauche ich seither im Jahr mindestens 5Rm Holz weniger, was einer Einsparung von 45% entspricht. Natürlich spart man nicht nur Holz sondern auch die mit dem “Feuern” verbundene Arbeit.

Für die Energieeinsparung im Haushalt ist es noch wichtig, dass die Heizkörper mit möglichst geringer Vorlauftemperatur betrieben werden. Ich versuche mit Temperaturen von 42°C auszukommen. (Zwischen 35°C und 55°C bei extrem kalten Außentemperaturen.) Bei der UVR 1611 kann man verschiedenste Szenarien eingeben. Der Programmierung sind fast keine Grenzen gesetzt.
Meine Anlage läuft seit 2008 und ich bin mit der Leistung sehr zufrieden. Ich vermute und hoffe, dass die Anlage sehr langlebig ist und mir noch viele Jahre helfen wird Energie und Arbeit einzusparen.

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