Positionspapier (7): Heizungstechnologien mit Zukunft (4): Solarthermie-Anlage und Anschluss ans Wärmenetz

Das Beste kommt zum Schluss: Der letzte Teil unserer Artikelreihe zum KEA-Positionspapier aus der Feder von Experten für Gebäudesanierung und Heizungsmodernisierung dreht sich um Solarthermie-Anlagen. Ein Heimspiel sozuschreiben! Lest hier, für wie energieeffizient die Wissenschaftler die Solarthermie als Heizungstechnologie bewerten. Hat Solarthermie das Zeug zur Heizung der Zukunft? Spoiler: Sonnenklar!

Solarenergie sei laut Aussage der Verfasser des KEA-Positionspapiers (zum Download als PDF-Datei geht’s hier entlang) neben Umweltwärme die einzige erneuerbare Energieform, die unmittelbar auf dem jeweiligen Grundstück in sinnvoller Menge genutzt werden könne.

In den vergangenen Jahren habe der Fokus der Solarenergienutzung allerdings stark auf Photovoltaik gelegen, konstatieren die Wissenschaftler. Gleichwohl auch die unmittelbare thermische Nutzung der Solarstrahlung (Solarthermie) weiterhin ihre Berechtigung habe.

Grundsätzlich, so ist es im Positionspapier zu lesen, sollte bei Gebäuden jede energetisch sinnvoll nutzbare Dachfläche zur Energieerzeugung vor Ort herangezogen werden.

Vor allem dann,

• wenn das künftige Solardach eine steile Neigung besäße
• und Trinkwarmwasserbedarf bestünde,

biete sich Solarthermie an.

Eventuell ließe sich die verfügbare Gebäudehüllfläche so nutzen, dass eine Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage) mit einem Anstellwinkel von 30° (optimiert hinsichtlich des Jahresertrages) errichtet werde und daneben eine Solarthermie-Anlage mit steilerem Anstellwinkel von 50° bis 70°, der einen gleichmäßigen Ertrag über das Jahr ermögliche. Mit der steileren Aufstellung reduziere man zugleich die Problematik der sommerlichen Überhitzung im Solarkollektor deutlich, sagen die Verfasser des Positionspapieres.

Weil der flächenspezifische Ertrag an Endenergie bei Solarthermie-Anlagen ungefähr drei Mal so hoch sei wie der bei PV-Anlagen, könne von der begrenzten  Gebäudehüllfläche ein höherer Anteil des Wärmebedarfs gedeckt werden (sofern keine Wärmepumpe vorhanden sei).

Solarthermische Anlagen als ergänzendes System machten laut den Experten dort Sinn, wo ein relevanter sommerlicher Wärmebedarf gegeben sei, sprich: dort, wo auch im Sommer Warmwasser gebraucht werde. Einen nennenswerten Beitrag zur Deckung des Heizwärmebedarfs würden sie nur in Verbindung mit Flächenheizungen oder entsprechend groß dimensionierten (im Idealfall saisonalen) Speichern liefern. Für die Versorgung von Einzelobjekten sei dies heute jedoch in der Regel nicht wirtschaftlich, schreiben die Wissenschaftler weiter.

Interessant: Nach Aussgae der Experten würde der Hybridkollektor, also eine Solaranlage, die ein PV-Modul mit einem Solarthermie-Kollektor koppele, eine gewisse Renaissance erleben. Insbesondere in Verbindung mit einer Wärmepumpe könne der Hybridkollektor demnach eine interessante Alternative zu Außenluftsystemen sein.

Anschluss an ein Wärmenetz 

Ob ein Anschluss an ein Wärmenetz sich lohne oder nicht, das bewerten die Wissenschaftler so: Liege ein Wärmenetz bereits in der Straße, so sei der Anschluss daran sehr oft die langfristig wirtschaftlichste Option.

Häufig werde die Wärme in Wärmenetzen

• in Kraft-Wärme-Kopplung (KWK),
• aus Abwärme
• oder aus erneuerbaren Energien erzeugt

und sei damit grundsätzlich eine ökologisch sinnvolle Option. Gut zu wissen: Jeder extra Anschluss an ein bestehendes Wärmenetz verbessere die Effizienz des Gesamtsystems.

Nah- und Fernwärme würden demnach als Baustein des kommunalen Klimaschutzes den wirtschaftlichen Einsatz und künftigen Ausbau von erneuerbaren Energien aller Art erlauben. Der Aufbau von Wärmenetzen setze allerdings unter anderem eine ausreichend hohe Wärmedichte voraus, wie sie typischerweise in innerstädtischen Quartieren bestünde.

Den immer noch verbreiteten Einsatz des Brennstoffs Kohle in großen Fernwärmesystemen bewerten die Wissenschaftler als problematisch. Viele Betreiber solcher Systeme würden demnach jedoch alternative Formen der Wärmebereitstellung prüfen, um auch diese Netze langfristig zu dekarbonisieren.

Selbstverständlich seien auch beim Anschluss an die Fern- beziehungsweise Nahwärme

• das Heizungssystem hydraulisch abzugleichen
• und Hocheffizienzpumpen einzusetzen,

um die Liegenschaft mit einer möglichst geringen Anschlussleistung zu beheizen  und zu einer Absenkung der Rücklauftemperatur im Wärmenetz beizutragen. Manche Versorger würden laut den Verfassern des Positionspapieres einen (eventuell leistungspreisfreien) Anschluss an den Rücklauf des Wärmenetzes anbieten.

Ein Wärmenetz sei zunächst als Infrastrukturelement analog zur Wasser- oder Abwasserversorgung anzusehen und nicht als Form der Energieerzeugung. Wärmenetze würden allerdings sehr flexibel den Einsatz unterschiedlicher Erzeugungstechnologien und erneuerbarer Energieformen ermöglichen.

Wegen der stets vorkommenden Netzverluste machten Wärmenetze nur bei ausreichend dichter Bebauung Sinn. Die Wissenschaftler empfehlen Wärmenetze dort langfristig, wo sich der Gebäudebestand nur eingeschränkt energetisch verbessern lasse. Dies treffe auf die meisten Ortszentren und Mehrfamilienhausquartiere zu. Umgekehrt seien Wärmenetze mit den bislang typischen Vorlauftemperaturen von ungefähr 80 °C für neue Einfamilienhausquartiere in der Regel nicht sinnvoll.

Foto: Andreas Berheide/photocase