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Ist Solarthermie auch im Winter effektiv?

„Wie viel Energie kann ich im Winter mit einer Solarthermieanlage sparen?“ (Klaus-Dieter Hauptmann, Leipzig)

Haus im Winter

Bernhard Weyres-Borchert (Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie): „Grundsätzlich ist die Höhe der Energieeinsparung einer solarthermischen Anlage von folgenden Größen abhängig:

  • Sonneneinstrahlung
  • Größe der Solaranlage
  • Art der Anwendung
  • eingesetzter Kollektortyp 
  • Kesselnutzungsgrad der Heizanlage

Die durch eine solarthermische Anlage im Winter (Dezember bis Februar) zu erwartende Energieeinsparung liegt in der Größenordnung von 18 - 23 Litern Heizöl bzw. Kubikmetern Erdgas. Entsprechend der Sonneneinstrahlung in diesem Zeitraum sind dies ca. sechs Prozent dessen, was an Energieeinsparung im Laufe eines Jahres zu erwarten ist. Um im Winter eine nennenswerte Energieeinsparung durch eine solarthermische Anlage zu erzielen, muss die Sonnenenergie im Sommer in großen Speichern verlustarm bis zum Winter bevorratet werden, wie es z. B. in den so genannten ,Sonnenhäusern*’ gemacht wird.

Die Größenordnung der im Winter zu erwartenden Energieeinsparung ergibt sich aus folgender Überlegung: Meteorologisch gesehen beginnt der (Nord-)Winter am 1. Dezember. Die Meteorologen ordnen die Jahreszeiten vollen Monaten zu. Der meteorologische (Nord-)Winter umfasst die Monate Dezember, Januar und Februar. In Deutschland steht im Sommerhalbjahr (April bis September) ca. 75 Prozent der Jahressumme an Sonnenenergie zur Verfügung, im Winterhalbjahr (Oktober bis März) ca. 25 Prozent. Da im Winter selbst (Dezember bis Februar) nur etwa sechs Prozent der Sonnenenergie verfügbar sind, ist naturgemäß in diesem strahlungsarmen Zeitraum mit einer recht geringen Ausbeute zu rechnen. Die Frage nach der eingesparten Energie hängt zudem von der Anlagengröße bzw. Anwendung (Solaranlage zur Warmwasserbereitung oder auch zur Heizungsunterstützung) und dem verwendeten Kollektortyp (Flach- oder Vakuumröhrenkollektoren) bzw. Kesselnutzungsgrad der Heizanlage (für Warmwasser 0,7, für Raumheizung und Warmwasser 0,9) ab. Damit wird klar, dass es nicht nur eine, sondern im Prinzip vier Antworten auf die Frage geben muss:

  1. Für eine solarthermische Anlage zur Warmwasserbereitung mit Flachkollektoren: Energieeinsparung im Winter =  180 kWh bzw. ca. 18 Liter Heizöl oder Kubikmeter Erdgas ((6 m2 x 350 kWh/m2Jahr x 0,06)/0,7)   
  2. Für eine solarthermische Anlage zur Warmwasserbereitung mit Vakuumröhrenkollektoren: Energieeinsparung im Winter =  193 kWh bzw. ca. 19 Liter Heizöl oder Kubikmeter Erdgas ((5 m2 x 450 kWh/m2Jahr x 0,06)/0,7)
  3. Für eine solarthermische Anlage zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung mit Flachkollektoren: Energieeinsparung im Winter =  200 kWh bzw. ca. 20 Liter Heizöl oder Kubikmeter Erdgas ((12 m2 x 250 kWh/m2Jahr x 0,06)/0,9)
  4. Für eine solarthermische Anlage zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung mit Vakuumröhrenkollektoren: Energieeinsparung im Winter =  233 kWh bzw. ca. 23 Liter Heizöl oder Kubikmeter Erdgas ((10 m2 x 350 kWh/m2Jahr x 0,06)/0,9).“

Redaktionshinweis: „Sonnenhäuser“ kombinieren eine Niedrigenergiebauweise mit Solarkollektoren, und können so einen Großteil ihres Wärmeenergiebedarfs selbst decken. Oft wird ein besonders großer Speicher verwendet, in dem solar erhitztes Wasser für sonnenarme Zeiten „gelagert“ wird.

 

Hier geht es zu allen Fragen und Antworten des Klima-Orakels.