Was ist Solarthermie?

Heute beantworten wir die Frage “Was ist Solarthermie?”. Wir erklären euch hier den Begriff Solarthermie einfach und verständlich. Dann beleuchten wir beide Seiten der Solarthermie: Denn der Begriff steht sowohl für die thermische Energie der Sonne (Wärme) als auch die Technologie, die diese zum Heizen nutzbar macht. Dazu gibt’s jede Menge Links zu Artikeln hier auf dem Blog, die die jeweiligen Aspekte der Solarthermie vertiefen. Los geht’s!

Solarthermie – eine einfache Begriffserklärung

Der Begriff Solarthermie ist zusammengesetzt aus den beiden Wörtern “Solar” und “Thermie”. Im Lateinischen heißt die Sonne: “sol”. Das Adjektiv “solar” bedeutet demnach so viel wie “die Sonne betreffend”, “zur Sonne gehörend” oder “von der Sonne ausgehend”. Das Wort “Thermie” ist aus dem Griechischen und lässt sich mit “Wärme” übersetzen. Der Begriff Solarthermie ist  daher auch als “Solarwärme” oder “Sonnenwärme” in Gebrauch.

“Solare Thermie” oder wie?

Wir haben es eingangs bereits angedeutet: Unter dem Begriff Solarthermie wird

• sowohl die thermische Energie der Sonne verstanden, also die solare Wärme beziehungsweise Solarwärme,
• als auch die Technologie, mit deren Hilfe sich die Wärme der Sonne zum Heizen nutzbar machen lässt.

Schauen wir uns das mal genauer an!

Solarthermie – thermische Energie der Sonne

Die Sonne liefert uns mit ihren Sonnenstrahlen Energie: Licht und Wärme. Sie ist unsere bedeutendste Energiequelle: Ohne die Energie der Sonne bliebe die Erde kalt und dunkel und die biologische Existenz von Pflanzen, Tieren und Menschen wäre unmöglich. Die Sonnenenergie ist existenziell für die Photosynthese von Algen und höheren Pflanzen – von ihr hängen demnach Pflanzenfresser (direkt)  wie Fleischfresser (indirekt) ab.

Während der Reise von der Sonne bis zur Erde könnte man die Sonnenstrahlen vereinfacht als “kalt” beschreiben. Treffen sie auf die Erde, wird etwa ein Drittel davon von der Erdatmosphäre, dem Land, dem Wasser und den Eismassen reflektiert. Den Rest nimmt die Erde auf (sogenannte Absorption). Erst dabei entsteht eigentlich die Wärme, die wir mit Solarthermie meinen: Die Sonnenstrahlung bringt die Atome der Materie, auf die sie trifft, in Bewegung, wobei Energie in Form von Wärme freigesetzt wird. Diese Wärme erwärmt nicht nu die Oberfläche der Erde, also Wasser und Land, sondern auch die Luft drumherum.

Lesetipps: Wer mehr dazu lesen will, schaut in unseren Blogbeitrag “Was ist ein Sonnenstrahl und wie transportiert er Energie von der Sonne?” Zur Energiequelle Sonne findet ihr mehr Infos in meinem heißen Interview.

Solarthermie – Technologie zur Nutzbarmachung der Solarwärme

Die Solarthermie ist zugleich eine Technologie, die es uns ermöglicht, solare Wärme zum Heizen nutzbar zu machen – im Kleinen fürs Einfamilienhaus ebenso wie im Großen für ein Nahwärmenetz, an das viele Gebäude angeschlossen sind. Dazu braucht es technische Apparaturen, die sogenannten Solarthermie-Anlagen.

Thermische Solaranlagen sammeln die Sonnenenergie mit ihren Kollektoren unterschiedlicher Bauart und daraus resultierend auch unterschiedlicher Leistung ein. Dafür sitzen in den Kollektoren sogenannte Absorber. Die beim Absorbieren der Sonnenstrahlung entstehende Wärme wird von den Kollektoren zu einem Wärmespeicher transportiert. Das gelingt mit Hilfe eines Transportmediums, das je nach Kollektortyp flüssig oder gasförmig sein kann. Vom Speicher kann die Solarwärme abgerufen werden: Sie dient je nach Solarthermie-Anlagentyp zum Bereitstellen von Warmwasser und/oder zum Heizen.

Lesetipps: Zum Einstieg in das Thema Solarthermie-Anlagen empfehlen wir euch unsere Artikel “Komponenten einer Solarthermie-Anlage” und “Wie funktioniert ein Solarthermie-Kollektor? Die besten 10 Video-Antworten“. Verschiedene Typen von Solarthermie-Kollektoren stellen wir euch hier genauer vor.

Wie viel Solarthermie gibt es eigentlich?

Die Strahlung, die die Sonne nach heutigem Wissensstand bereits seit 4,5 Milliarden Jahren produziert und voraussichtlich noch weitere 5 Milliarden Jahre rundum ins All schickt, ist sogenannte elektromagnetische Strahlung. Nur ein Teil davon trifft auf die Erde – und dann in Abhängigkeit von der Erdrotation auch nur einen Teil der Erdoberfläche. Der flächenbezogene Mittelwert der Solarstrahlung, die auf die Erde trifft, wird Solarkonstante genannt. Er beträgt 1.367 Watt pro Quadratmeter (W/m²) und ist demnach eine Leistungszahl.

Aufgrund der Kontinuität, mit der die Sonne Strahlung produziert und strahlt, gilt die Sonnenwärme als erneuerbare Energie. Das, was an Solarenergie jährlich auf Deutschland auftrifft, deckt den deutschen Primärenergieverbrauch locker – schätzungsweise ist die Strahlungsmenge einhundert Mal so groß wie dieser.

So genug für heute. Die Frage was es mit der Solarwärme auf sich hat ist damit beantwortet.

Grafik: Doreen Brumme