ABC der Solarthermie von A bis G

Das ABC der Solarthermie: Alles Wissen rund um Solarwärme von A bis G (Teil 1)

Mit diesem ABC der Solarthermie machen wir euch fit für das Thema Solarwärme. Von A bis Z erklären wir euch kurz & knapp, was Ihr zum Heizen mit der Sonne wissen müsst. Alle wichtigen technischen Begriffe werden genannt und leicht verständlich erläutert. Wo’s passt, verweisen wir euch zu passenden Artikeln im Blog, so dass Ihr jederzeit euer Wissen zur Technologie, Technik und deren Funktionsprinzip vertiefen könnt. Los geht’s mit A wie Absorber!

Das große ABC der Solarthermie – Teil 1: A bis G

Das folgende ABC der Solarthermie enthält alle wichtigen Vokabeln zum Thema:

A

A wie Absorber

Der Absorber ist das Herzstück des Solarthermiekollektors (siehe unter S), denn er absorbiert die Sonnenstrahlung (siehe unter S) und wandelt sie in Wärme (siehe unter W) um. Absorber sind aus Metall (Kupfer, Stahl oder Aluminium) und unterschiedlicher Bauart (Fahnenabsorber und Kissenabsorber). mehr zum Absorber

A wie Absorberfläche

Die Absorberfläche beziffert die Fläche des Solarthermie-Kollektors, die netto bereit steht, um Solarenergie in nutzbare Wärme umzuwandeln. Sie wird daher auch Nettokollektorfläche genannt.

Flächendefinitionen bei einem Flachkollektor
Flächendefinitionen bei einem Flachkollektor. Grafik: Paradigma

A wie Aperturfläche

Mit Apertur (“Öffnungsweite”) wird in der Optik die freie Öffnung beziehungsweise deren Durchmesser bezeichnet, durch die Lichtstrahlen gesendet oder empfangen werden können. Die Aperturfläche eines Solarthermie-Kollektors (siehe unten) meint demnach dessen  Strahlungseintrittsfläche, durch die hindurch die Sonnenstrahlen (direkte wie indirekte) auf den Absorber (siehe unter A) treffen. Wichtig: Nur die Strahlen, die der Absorber absorbiert, können in Wärme umgewandelt werden. mehr zur Aperturfläche

A wie Aufständerung

Hat ein Solardach (siehe unter S) eine ungünstige Neigung (siehe unter N), so dass nur wenig Solarstrahlung auf dort montierte Kollektoren (siehe unter K) trifft, kann ein passendes Gestell zum Aufständern der Kollektoren in einem besseren Winkel dienen. mehr zur Aufständerung

A wie Azimutwinkel

Als Azimutwinkel bezeichnet man in der Astronomie einen Horizontalwinkel, der nach Himmelsrichtungen ausgerichtet ist. Gezählt wird rundum im Uhrzeigersinn – beginnend von Süden (entspricht demnach Null Grad), so dass Westen ein Azimutwinkel von 90 Grad zugeordent werden kann. Für Solartechnik empfiehlt man in unseren Breiten eine Ausrichtung gen Süden, weil von dort ein Maximum an Sonnenstrahlen zu erwarten ist. Abweichungen vom Ideal führen zu Ertragseinbußen. mehr zum Azimutwinkel

B

B wie BAFA

Das BAFA ist das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle ist  eine sogenannte Bundesoberbehörde, die unter anderem für das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie tätig ist. Das BAFA fördert im Bereich Energie energieeffiziente Techniken sowie Maßnahmen zur Energieeinsparung und zur stärkeren Nutzung erneuerbarer Energien beim Heizen. Wer in eine Solarthermie-Anlage investiert, kann Zuschüsse aus dem staatlichen Fördertopf beantragen. mehr zum BAFA

B wie Bruttokollektorfläche

Die Bruttokollektorfläche ist die tatsächlich sichtbare Größe des Solarthermie-Kollektors (siehe unter S) beziehungsweise eines Kollektorfeldes, das aus mehreren einzelnen Kollktoren besteht. Maß genommen wird für die Kollektorfläche an den Außenkanten der Kollektoren, so dass man deren Außenmaße erhält. Für die Planung einer Solarthermie-Anlage (siehe unter S) ist die Bruttokollektorfläche wichtig, denn sie ist maßgeblich für den freien Platz, den ihr braucht, um eure Anlage auf dem Dach, auf einer Freifläche, an der Fassade zu montieren. mehr zur Bruttokollektorfläche

C

C wie CPC-Vakuumröhrenkollektor

Die Buchstaben CPC stehen für den englischen Ausdruck “Compound Parabolic Concentrator”, der bei einem Solarthermie-Kollektor (siehe unter S) in Röhrenform anzeigt, dass dieser einen parabolförmigen Refelexionsspiegel unter jeder Röhre besitzt. Der Spiegel soll dafür sorgen, dass ein Maximum an Sonnenenergie auf den Absorber (siehe unter A) trifft, indem er auch diffus auftreffende Strahlung zum Absorber lenkt. Dieser kann somit maximale Solarerträge (siehe unter E) erzielen.

CPC-Prinzip bei Röhrenkollektoren
Die Grafik zeigt, wie der Reflexionsspiegel (CPC-Technologie) dazu beiträgt, dass Sonnenstrahlen mit verschiedenen Einfallswinkeln eingefangen werden können. Grafik: Paradigma

D

D wie Dimensionierung

Die richtige Dimensionierung (Auslegung) einer Solarthermie-Anlage beziehungsweise der einzelnen Komponenten, aus denen sie besteht, ist für die optimale Funktionsweise und damit maximale Solarerträge ausschlaggebend. mehr zur Dimensionierung

D wie Deckung, Deckungsgrad, Deckungsrate

Die Wärme, die eine Solarthermie-Anlage zur Erwärmung von Warmwasser (Brauchwasser für Küche und Bad) und/oder zum Heizen der Räume anteilig am gesamten Wärmebedarf erzeugt, lässt sich als solare Deckung, Deckungrate oder solarer Deckungsgrad in Prozent beziffern. Der Prozentwert wird auf ein Jahr bezogen. mehr zu Deckungsgrad

Solare Deckungsrate
Grafik: Claudia J. Gasmi

E

E wie Einfallswinkel

Der Einfallswinkel beziffert den Winkel, in dem die Sonnenstrahlen auf den Kollekor (siehe unter K) auftreffen. Der Einfallswinkel bestimmt maßgeblich mit, welchen Solarertrag (siehe unter E wie Ertrag) eine Solarthermie-Anlage (siehe unter S) erzielt. Als ideal (ertragsmaximierend) gilt ein senkrechter Einfallswinkel, wie er beispielsweise bei einem Flachdach zustande kommt. Allerdings steht die Sonne auch nicht immer senkrecht über einem Flachdach, vielmehr variiert der Einfallswinkel mit dem Sonnenstand im Tages- und Jahresverlauf. mehr zum Einfallswinkel

E wie Entlüfter, Entlüftungsventil

Der Entlüfter/das Entlüftungsventil ist eine Komponente der Solarthermie-Anlage (siehe unter S), die deren Betrieb sicherstellt. Das Ventil soll optimalerweise an der Stelle im Solarkreis sitzen, wo die höchste Temperatur und der niedrigste Druck herrschen. Über den Entlüfter kann die gegebenenfalls in der Anlage befindliche Luft manuell oder automatisch entfernt werden. mehr zum Entlüfter

E wie Ertrag, Solarertrag, Kollektorertrag (Systemertrag), Wärmeertrag

Der Ertrag/Solarertrag/Wärmeertrag einer Solarthermie-Anlage (siehe unter S) ist die Menge an der von der Anlage erzeugten Wärme, die sich auch tatsächlich nutzen lässt. Der Kollektorertrag ist als Systemertrag zu betrachten: Er beschreibt den Solarertrag eines Kollektors (siehe unter K). mehr zum Solarertrag

F

F wie Fassadenkollektor

Ein Fassadenkollektor ist ein Solarthermie-Kollektor (siehe unter S), der an einer Gebäudefassade montiert ist. mehr zu Fassadenkollektor

F wie Flachkollektor

Ein Flachkollektor ist ein flach gebauter Solarthermie-Kollektor (siehe unter S). Er besteht aus einem Absorber (siehe unter A), der unter einer Glasabdeckung in einem Metallrahmen sitzt. Flachkollektoren können auf das Solardach (siehe unter S) oder in dasselbe montiert werden, we sie dann einen Teil der Dachhaut (Dacheindeckung) ersetzen. mehr zu Flachkollektor

F wie Frischwasserstation

Die Frischwasserstation (FriWa, FWS) ist bei modernen Solarthermie-Anlagen oft mit dem Pufferspeicher kombiniert, so dass frisches Trinkwasser mit Hilfe der im Pufferspeicher gespeicherten Wärme (Solarwärme und Heizwärme von der Heizungsnalage) im Vorbeimarsch (Durchlaufprinzip) erwärmt werden kann. Das Trinkwasser wird dabei nach Bedarf erwärmt und nicht auf Vorrat in einem Speicher gebunkert, das mindert das Risiko von Legionellen. mehr zur Frischwasserstation

G

G wie Gestehungskosten von Solarwärme, Wärmegestehungskosten

Mit Gestehungskosten sind die Kosten gemeint, die die Solarthermie als ganzheitliches System verursacht. Das heißt, inklusive

  • verbrauchsgebundener,
  • kapitalgebundener,
  • und betriebsgebundener

Kosten, wobei auch die die Kosten mindernde Förderung berücksichtigt wird. mehr zu Gestehungskosten

G wie Gloablstrahlung

Die Summe der auf die Erde treffenden Solarstrahlen, direkte wie diffuse, wird Gloablstrahlung genannt. Für Deutschland beziffert man die Globalstrahlung auf Jahreswerte zwischen 900 und 1.200 Kilowattstunden (kWh) pro Quadratmeter.

Für heute soll’s damit genug sein. Das ABC der Solarthermie geht hier weiter:

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Grafiken: Doreen Brumme (Titel), Paradigma, Claudia J. Gasmi