Solarthermie: Funktionsweise von Kollektor, Speicher & Regelung

1.600 Sonnenstunden gab es in Deutschland durchschnittlich im Jahr 2014. Mit Solarthermieanlagen lässt sich diese kostenlose Sonnenwärme für die Heizungsunterstützung und zur Warmwassererzeugung nutzen. Erfahren Sie mehr über die Funktionsweise von Solarthermie sowie das Zusammenspiel von Kollektor, Solarthermiespeicher und Regelung.

Die Funktionsweise von Solarthermie lässt sich am besten anhand der zentralen Komponenten einer Anlage erklären: Wichtigster Bestandteil und Ausgangspunkt ist der Kollektor, in dem meist auf dem Dach die Strahlungsenergie der Sonne absorbiert und in Wärme umgewandelt wird. Ein frostsicheres Wärmetransportsystem führt die gewonnene Wärme über einen Wärmetauscher in einen Solarthermiespeicher. Dort wird die Wärme in Form von Wasser in einem sogenannten Solarspeicher zwischengelagert. Je nach Auslegung der Solarthermieanlage gibt es verschiedene Solarthermiespeicher-Typen.

Solarthermiespeicher: Trinkwasserspeicher, Pufferspeicher oder Kombispeicher

Wird die Solarthermie ausschließlich zur Warmwassererzeugung genutzt, kommt ein Trinkwasserspeicher, auch Solarspeicher genannt, zum Einsatz. Er enthält das Brauchwasser, welches etwa in Bad und Küche benötigt wird. Im Einfamilienhaus hat dieser Speicher üblicherweise ein Fassungsvermögen von 300 bis 500 Liter. Bei einer ausreichend dimensionierten Solarthermieanlage können im Einfamilienhaus etwa 60 Prozent des Warmwasserverbrauchs durch Sonnenenergie gedeckt werden.

Soll die Solarthermie auch zum Beheizen des Hauses dienen, muss zusätzliche Speicherkapazität installiert werden. Ein so genannter Pufferspeicher ist mit Heizungswasser gefüllt und enthält in einem Einfamilienhaus zwischen 750 und 1.500 Liter. Der Anteil der durch die Solarthermie bereitgestellten Wärme ist abhängig vom energetischen Zustand des Gebäudes. Er kann zwischen 10 und 60 Prozent liegen.

Beliebt sind auch platzsparende Kombispeicher. Sie können alle Funktionen in einem Solarthermiespeicher-Gerät integrieren. Sie sind Wärmespeicher für die Solarthermieanlage, Puffer für den Heizkessel und sammeln das Brauchwasser.

Sie möchten beim Praxistest Solarthermie auf dem Laufenden bleiben? Abonnieren Sie unseren Newsletter!
Jetzt anmelden
Lesen Sie hier die Datenschutzhinweise.

Solarthermie-Module: Anlagensteuerung und Solarregler

Um die Wärme aus den Kollektoren in den Speicher zu befördern, muss eine Umwälzpumpe im Solarkreislauf zugeschaltet sein. Ist der Speicher vollständig aufgeheizt oder scheint die Sonne nicht mehr, wird die Pumpe abgeschaltet. Diesen Vorgang steuert der Solarregler. In älteren Anlagen ist er als separates Gerät platziert, bei modernen in die Solarstation  integriert.

Damit die Versorgungssicherheit auch bei schlechtem Wetter gewährleistet ist, ist Solarthermie auf die Kombination mit anderen Wärmequellen angewiesen – egal, ob konventionell oder erneuerbar. Diese Zusatzheizung ist sozusagen das zweite Standbein im System. Das kann eine Öl- oder Erdgasheizung sein, ein Pelletkessel, ein Fernwärmeanschluss oder auch eine Wärmepumpe. Die Solarthermie-Funktionsweise ist unabhängig vom verwendeten Energieträger. Moderne Systemregler können zentral Solaranlage, Heizkessel und Wärmeverteilung erfassen und deren Zusammenspiel effizient regeln und koordinieren.

Solarthermie-Technik: Wärmemengenzähler als sinnvolle Option

Eine sinnvolle Ergänzung der Solarthermie ist ein Wärmemengenzähler. Ein Temperaturfühler im Vor- und Rücklauf des Kollektorkreises sowie ein Durchflussmessgerät genügen, um die Funktion der Solarthermieanlage zu kontrollieren. Wird eine Wärmemengenmessung auch an der Zusatzheizung vorgenommen, lässt sich feststellen, wie hoch der anteilige Verbrauch von Sonnenwärme und fossil erzeugter Energie ist. So kann die Energieeffizienz der jeweiligen Kombination von Solarwärmeanlage und Heizkessel (oder Wärmepumpe) konkret bewertet und die gesamte Heizanlage nachträglich optimiert werden.

Autor: Andreas Braun

weiter

  • SolardachCheck

    In nur 5 Minuten individuell berechnen: Ist Ihr Hausdach für Photovoltaik oder Solarthermie geeignet? Rentiert sich der Einbau einer Solaranlage? Mit Tipps und Infos zu Fördermitteln.

    Jetzt Ratgeber starten
  • FördermittelCheck

    Nicht verpassen: Finanzielle Unterstützung bei Modernisierung oder Neubau sichern. In wenigen Sekunden alle Zuschüsse, Fördermittel und -programme von KfW, Bafa, Bund, Ländern, Kommunen und Stadtwerken finden.

    Jetzt Ratgeber starten