Projekt des Monats Mai 2022: 68 qm Solarthermie für zwei Mehrfamilienhäuser

Foto oben: Die Firma Staiger stattete beide Dachflächen eines Mehrfamilienhauses in Bietigheim – unser Projekt des Monats Mai 2022 – mit Solarthermie-Kollektoren aus, um so die Sonne von früh bis spät als Wärmequelle zu nutzen. Foto: Paradigma

Unser Projekt des Monats Mai 2022 befindet sich im baden-württembergischen Bietigheim. Dort liefert künftig eine insgesamt 68 Quadratmeter (m²) große Solarthermie-Anlage von Paradigma ganzjährig erneuerbare Solarwärme – die sowohl zur Heizungsunterstützung als auch zur Bereitstellung von Warmwasser für Küchen und Bäder verwendet wird. Gebaut wurde die Anlage von unserem Partner-Handwerker Thomas Staiger Haus- und Wärmetechnik GmbH.  

Für die Installation größerer Solarthermie-Anlagen auf Mehrfamilienhäusern ist besonderes Know-how gefragt, denn es gilt: Je größer das Wohngebäude ist, desto mehr Wärme wird darin benötigt. Unser Partner-Handwerker Thomas Staiger kennt sich damit bestens aus: Der Geschäftsführer der Thomas Staiger Haus- und Wärmetechnik GmbH hat mit seinem Betrieb in den vergangenen Jahren bereits mehrere große Paradigma Solarthermie-Anlagen erfolgreich installiert.

“Wir wurden den Hauseigentümern empfohlen und hatten so die Gelegenheit, ihnen unser Energiekonzept vorzustellen“, erklärt der Solarteur Thomas Staiger. „Wir konnten sie mit unserer Expertise bei der Prognose des zukünftigen Energieverbrauchs überzeugen.“ Die Eigentümer der beiden baden-württembergischen Gebäude entschieden sich für eine Paradigma Anlage aus dem Hause Staiger.

Ost-West-Kaskade: Zwei Kollektorflächen mit unterschiedlicher Ausrichtung erzeugen Solarwärme von früh bis spät

Unser Projekt des Monats Mai 2022 belegt, dass Dachflächen für eine effiziente Nutzung von Sonnenwärme nicht nach Süden ausgerichtet sein müssen. Auch eine sogenannte Ost-West-Kaskade liefert hohe Erträge, wenn sie richtig geplant und gebaut wird. Die Solarteure des Fachbetriebs Staiger montierten die Solarthermie-Kollektoren mit einer Bruttokollektorfläche von insgesamt 68 m² entsprechend – jeweils 34 m² mit der Ausrichtung nach Osten und 34 m² mit der Ausrichtung nach Westen. Denn die Giebelwand in Richtig Süden bietet keine Installationsfläche:

„Wie bei allen Solargroßprojekten war die Vorplanung das Wichtigste“, sagt Thomas Staiger im Rückblick. „Wir besprechen das Projekt mit unserem Team vor Ort. So kommen die besten Ideen heraus, die wir dann entsprechend umsetzen können.“

Wer kennt den Spruch nicht: Im Osten geht die Sonne auf, im Süden hält sie Mittagslauf, im Westen wird sie untergehen, im Norden ist sie nie zu sehen. Dank der Ausrichtung der beiden Kollektorflächen in die Himmelsrichtungen Osten und Westen startet die Solarwärmeerzeugung bereits mit den ersten Sonnenstrahlen in den frühen Morgenstunden und endet erst mit dem Sonnenuntergang. Insgesamt erreicht die Ost-West-Kaskade so einen rechnerischen Solarertrag von mehr als 40.000 Kilowattstunden (kWh) pro Jahr.

Hochleistungskollektoren erzielen hohen Solarertrag

Die guten Leistungsdaten der 68-m²-Solarthermie-Anlage sind das Arbeitsergebnis unserer Paradigma CPC-Röhrenkollektoren, die mit unserem bewährten AquaSolar System laufen. Sie sind dank der eingesetzten Vakuumröhren, die über speziellen CPC-Spiegeln platziert sind, besonders effizient.

Die Spiegel lenken die einfallenden Sonnenstrahlen immer genau ins Zentrum der Vakuumröhren. Das funktioniert selbst bei diffusem Licht und schwacher Intensität.

In den Röhren zirkuliert reines Wasser als Wärmeträger. Wie bei einer Thermoskanne bleibt die Wärme in der Vakuumröhre gespeichert, sodass sich selbst bei winterlichen Minustemperaturen nutzbare Wärmemengen erzielen lassen. Ein Bewohner unseres Projekts des Monats Mai 2022, so berichtet Thomas Staiger, schaue des Öfteren nach der Anlage. Er habe den Solarteur bereits gefragt, wie es sein könne, dass selbst bei Frosttemperaturen 80 Grad vom Dach kämen. Besser könne man wohl kaum nachweisen, dass die Paradigma Kollektoren das ganze Jahr über Energie erzeugen.

Über den Wärmeträger Wasser gelangt diese Solarwärme im Falle der Anlage in Bietigheim in insgesamt vier Pufferspeicher und eine Frischwasserkaskade. Die Solarkollektoren arbeiten dabei nach dem sogenannten Eimer-Prinzip: Zunächst heizen sich die Kollektoren auf eine bestimmte Temperatur auf. Ist diese Temperatur erreicht, wird das komplette heiße Heizungswasser gegen kühleres ausgetauscht. So gelangt ein „Eimer“ voll heißem Wasser nach dem anderen in die Speicher. Dieses Prinzip ist effizienter als ein durchgehender Durchfluss des Wassers durch die Kollektoren. Von den Speichern aus steht die Wärme dann

• einerseits zur Raumheizung
• und andererseits für das Brauchwasser in Küche und Bad zur Verfügung.

Paradigmas AquaSolar Kollektoren lassen sich dank des Wärmeträgers Wasser leicht in Heizsysteme einbinden

Da die Paradigma Solarthermie-Kollektoren mit reinem Wasser arbeiten, lassen sie sich besonders leicht in ein Heizsystem einbinden. Denn es ist kein zweiter Heizkreislauf notwendig, um die Wärme vom Dach zu holen. So entlastet die solare Wärme direkt den Heizkessel.

Über das Jahr hinweg kann die Ost-West-Kaskade in Bietigheim rund 15 Prozent des jährlichen Wärmebedarfs der beiden Häuser beisteuern. Den Rest liefert ein Paradigma Gasbrennwertkessel des Typs Modula III mit einer Nennleistung von 85 Kilowatt (kW), der den Energieträger Gas hoch effizient einsetzt. “Mit der Nutzung der Solarenergie werden die Betreiber in den kommenden 20 Jahren unseren Berechnungen zufolge rund 320.000 Kilogramm CO₂ einsparen.“ Das rechnet Thomas Staiger vor. Ihm zufolge würden so nicht nur die Hauseigentümer von reduzierten Heizkosten  profitieren , sondern auch das Klima dank der vermiedenen Treibhausgas-Emissionen.

Hohe Vorlauftemperatur garantiert beste Trinkwasserhygiene

Während die Heizung lediglich die Wärme vom Dach benötigt, ist bei der Warmwasserbereitung die Hygiene das A und O. Unser Partner-Handwerker Staiger erklärt dazu: „Mit den Paradigma Hochleistungskollektoren können wir die erforderlichen Wassertemperaturen erzielen, die für die Legionellen-Bekämpfung notwendig sind.“ Für diese wichtige Aufgabe entsteht somit kein Mehrverbrauch an Gas.

Praxisnah Energieeffizienz steigern und Rekord-Förderung mitnehmen

Die Ost-West-Kaskade in Bietigheim beweist, dass sich die energetische Qualität von Gebäuden im Bestand auch ohne bauliche Dämmmaßnahmen spürbar steigern lässt: mit der richtigen Heizungsanlage. Im Zusammenspiel mit einem hydraulischen Abgleich, stromsparenden Heizungspumpen und dem Einsatz moderner Heiztechnik ließ sich der Energieverbrauch der beiden Mehrfamilienhäuser um bis zu 35 Prozent senken.

Gleichzeitig bekamen die Eigentümer Fördergelder in Höhe von 57.000 Euro für die gesamte Anlage und die Heizungsoptimierung vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) zurück – die Antragstellung lief ebenfalls unkompliziert über die Firma Staiger.

Fotos (3) und Grafiken (2): Paradigma