Während andernorts die Bedeutung der Wärme für die Energiewende insgesamt unterschätzt wird, diskutieren Wärmeprofis längst schon die Details – um nicht zu sagen, sie geraten sich über verschiedene Technologien in die Haare. Dabei wollen eigentlich alle dasselbe, nämlich ecoquentes Heizen mit Erneuerbaren Energien. Die einen setzen auf kostengünstigere Flachkollektoren und große Speicher – und die anderen auf “schlanke” Speicher und hocheffiziente Vakuumröhrenkollektoren. Die sind zwar etwas teurer, belohnen dafür aber mit höheren Kollektortemperaturen, warum dieser Umstand nicht zu verachten ist, schauen wir uns heute an.

Nicht nur für Prozesswärme gut

In wassergeführten Systemen sind bis zu 300 Grad Celsius problemlos möglich. So kann auch Prozesswärme bis ca. 130 Grad erzeugt werden. Hohe Kollektortemperaturen sind aber nicht nur für industrielle Prozesswärme gut. Auch wenn nur niedrige Temperaturniveaus erreicht werden müssen, wie z.B. im Schwimmbad oder zur Raumheizung, kann die Wärme mit höheren Kollektortemperaturen effizienter bereitgestellt werden. Denn nur wenn die Solarvorlauftemperatur permanent wesentlich höher ist als die jeweilige Solltemperatur (z.B. um die 40 Grad zum Duschen), muss der Öl- oder Gaskessel nicht einspringen und das ist ja genau das, was wir wollen.

Hohe Kollektortemperaturen steigern den Anlagenwirkungsgrad

Das spart sogar ein Mehrfaches der Energie, die die Solaranlage in den Speicher einbringt – vor allem außerhalb der Heizperiode, wenn der Öl- oder Gaskessel “nur” für das warme Wasser anspringt und erst den Speicher aufheizen muss, um das Brauchwasser zu erwärmen. Auch wenn der Heizkessel feuerungstechnisch einen guten Wirkungsgrad hat, sinkt die Effizienz der Gesamtanlage, je häufiger der Heizkessel “taktet” und unter ungünstigen Bedingungen verbrennt.

Stop and Go beim Heizkessel vermeiden

Das muss man sich ein bisschen vorstellen wie beim Autofahren im Stadtverkehr, wo häufig gebremst und wieder angefahren wird. Oder noch extremer: Ein Auto, dessen Motor ständig abgestellt und wieder angelassen wird. Eine Solaranlage mit hohen Kollektortemperaturen hingegen ist vergleichbar mit einer ruhigen Autobahnfahrt: Sie versorgt den Solarspeicher durchgehend mit ausreichend Wärme und der Heizkessel kann im Sommerschlaf bleiben und die Lebensdauer des Kessels verlängert sich dramatisch, was in vielen Wirtschaftlichkeitsberechnungen außer Acht gelassen wird.

Wie muss ein Hochtemperaturkollektor beschaffen sein?

Für hohe Temperaturen brauche ich übrigens nicht nur einen Kollektor, der geringe Wärmeverluste hat – er muss es auch aushalten, dass die Anlage im Sommer auch mal in den Stillstand geht (“thermische Stagnation“), ohne dass Wärme abgenommen wird. Bei nicht optimal konzipierten Anlagen kann das ein Problem sein: Das Wasser-Glykol-Gemisch, das im Winter vor Frost schützen soll, kann sich im Sommer als nicht temperaturbeständig erweisen. Ein wassergeführtes System hat dieses Problem nicht, trotzdem friert es im Winter nicht ein.

Hohe Kollektortemperaturen ermöglichen solare Vollversorgung

Hoch effizente Röhrenkollektoren an Wohnhäusern können so eingesetzt werden, dass sie im Winter und in der Übergangszeit ihre höchsten Erträge bringen. Dadurch werden hohe solare Deckungsgrade möglich, in Richtung einer solaren Vollversorgung. Als Backup reicht dann ein Pellet– oder Stückholzofen. Trotzdem kann der Speicher klein dimensioniert werden, denn die Speicherkapazität ist umso größer, je höher die Speicher”über”temperatur ist. Aus der gleichen Menge 90 Grad heißen Wassers lässt sich nun mal mehr duschwarmes Wasser bereiten als aus 70 Grad heißem Wasser. Ein Saisonspeicher ist hingegen nicht nötig, denn die Wärme kann dann erzeugt werden, wenn sie gebraucht wird.

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