Solarthermie-Speicher: Was heißt hier nachheizen?

Brennt das Feuer nieder, lässt sich ein Holzscheit nachlegen, um es wieder zum Lodern zu bringen. Nachheizen im Heizkreis mit Solaranlage geht anders: Ich erkläre euch im Folgenden, was das sogenannte Nachheizen ist, welche Aufgabe es im Heizkreis mit solarthermischer Beteiligung hat und wie es funktioniert.

Weil wir hier auf dem Blog bereits ausführlich beschrieben haben, wie ein Solarspeicher funktioniert, wir aber das Wissen daraus brauchen, fasse ich das hier nur noch mal ganz kurz zusammen:

Aufgabe des Solarspeichers

Der Solarspeicher dient als eine Art Thermoskanne: Er soll das solar erwärmte Wasser und damit die Solarthermie (Solarwärme) sammeln und speichern (puffern), so dass sie zu einem späteren Zeitpunkt vom Verbraucher (Warmwasserversorgung und Heizungsunterstützung) abgerufen werden kann, indem er Warmwasserzapfstellen oder Heizungsthermostate aufdreht. Die Notwendigkeit eines Wärmezwischenspeichers ergibt sich aus der Tatsache, dass die solare Wärmeerzeugung zeitlich nicht immer mit dem Wärmebedarf des Verbrauchers zusammenfällt. Anders ausgedrückt: Der Wärmespeicher gleicht das Missverhältnis zwischen Angebot an und Nachfrage nach Wärme aus.

Aufbau und Funktionsweise des Solarspeichers

Um dieser Aufgabe gerecht zu werden, haben Solarspeicher Wärmetauscher, meist zwei an der Zahl. Man nennt solche Modelle dann auch bivalent ausgelegte Solarspeicher. Der eine Wärmetauscher „tauscht“ die Wärme, die die Solarthermie-Anlage erzeugt hat und die über den solaren Heizkreis angeliefert wurde. Die Wärme der erhitzten Wärmeträgerflüssigkeit wir dabei auf das Trinkwasser im Speicher und / oder das Heizungswasser übertragen. Keine Sorge: Die Trägerflüssigkeit kommt niemals mit dem zu erwärmenden Wasser direkt in Berührung oder Vermischung. Der andere Wärmetauscher „tauscht“ die Wärme eines zweiten Wärmeerzeugers im Heizkreis, der bei Bedarf tätig wird.

Mehr dazu steht hier:

Solarthermie-Speicher: Was ist ein Wärmetauscher?

Dieser zweite Wärmerzeuger, nennen wir ihn m Folgenden ruhig „Nachheizer“, kann eine externe Heizkreiskomponente, also außerhalb des Speichers eingebunden, sein oder eine in den Speicher integrierte. Solche Speicher mit integrierter Nachheizung bringen den Vorteil, dass sie eine betriebsfertige Einheit bilden, die geringere Montage- und Installationskosten verursacht, als zwei einzelne Komponenten. Außerdem sparen sie Wärme, denn die typischerweise  verlustbeladenen Transportwege zu einem externen Nachheizer entfallen. Außerdem brauchen sie weniger Aufstellfläche.

Weitere Infos dazu gibt’s hier:

Welche Arten von Solarspeicher gibt es für die Heizung?

Nachheizen bei Bedarf

Um das Nachheizen zu erklären, macht es Sinn, sich die typische Temperaturschichtung in einem Solarspeicher näher anzuschauen:

Das Wasser im unteren Bereich des Solarspeichers erwärmt die Solarthermie. Das Wasser oben wird bei unzureichender Sonneneinstrahlung vom nachheizenden Wärmeerzeuger, zum Beispiel einem Heizkessel, versorgt. Der geht, gesteuert via sensorerfasste Messwerte-Werte, dann in Betrieb, wenn die Ist-Werte unter den Soll-Werten liegen. Meist erfolgt die Steuerung  des Heizkessels mit Hilfe eines Thermostaten im oberen Teil des Speichers. So wird sichergestellt, dass stets ausreichend Warmwasser im Speicher ist. Üblicherweise ist eine angestrebte Temperatur, also der Soll-Wert, im Solarspeicher 50 Grad Celsius. Ist diese erreicht, schaltet sich die Solarpumpe ab. Bei Entnahme von Warmwasser zum Waschen, Baden, Duschen, Kochen sowie Heizen und mit der Zeit sowieso kühlt sich das Wasser im Speicher allmählich ab. Wird dabei ein Mindestwert unterschritten, geht die Solarpumpe wieder in Betrieb und liefert neu Solarwärme nach.

Das Nachheizen ist immer dann nötig, wenn die Solarthermie-Anlage den Bedarf an Wärme für Warmwasser und Heizung nicht zu decken vermag. Zum Beispiel, weil die Sonne nicht scheint. Das ist an trüben Tagen und nachts der Fall.

Mehr dazu  erklärt dieser Artikel:

Was ist Exergie, was ist Anergie?

Nachheizen verursacht extra Heizkosten

Während die Sonnenenergie gratis angeliefert wird, verbraucht das Nachheizen kostbare Energie. Ziel einer Heizung mit Nachheizer sollte also stets sein, den Einsatz des Nachheizers auf ein zeitliches Minimum zu beschränken und so effizient wie möglich zu gestalten, um Energie und damit Energiekosten, sprich: Heizkosten, zu sparen.

Wer hier beim Nachheizer auf Technik und Technologie setzt, die von Haus aus Energie effizient verbraucht, spart Bares. Doch es geht noch mehr: Eine umweltfreundlichere Energiequelle zum Heizen als die Sonne gibt es nicht. Pluspunkte für die Umwelt sammelt der am meisten, der die Solarthermie mit einer möglichst umweltfreundlichen Heiztechnik kombiniert. Was der Nachheizer für ein Einheizer sein könnte, könnt ihr hier nachlesen:

Welche Kombinationsmöglichkeiten für Solarthermie gibt es?

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