Welche Kombinationsmöglichkeiten für Solarthermie gibt es?

Die Heizungslandschaft ist vielfältiger geworden, “die eine Heizung” gibt es nicht mehr. Erst recht nicht, seit das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) vorschreibt, dass Gebäude zumindest einen Teil ihres Wärmebedarfs mit Erneuerbaren Energien decken sollen – zum Beispiel mit Solarthermie. Aber auch Altbauten werden saniert und solarisiert; Alice hat sich jüngst damit beschäftigt, wie solare Nachrüstung funktioniert und wann der beste Zeitpunkt dafür ist.

Nicht nur der Anwendungszweck bestimmt die Kombinationsmöglichkeiten für Solarthermie

Alices Solarthermieanlage wird die Wärmeversorgung ihres Hauses komplettieren, gemeinsam mit der Brennwerttherme und dem Scheitholzkachelofen. Welche Kombinationen von Solarthermie mit anderen Wärmequellen sonst noch möglich sind, erkläre ich in diesem Artikel, der dank der vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten für Solarthermie ziemlich lang geworden ist. Für welche man sich entscheidet, hängt unter anderem vom Einsatzzweck ab:

• Prozesswärme oder Wohnungsheizung?
• Einfamilienhaus, Mehrfamilienhaus oder Wohnanlage?
• solare Warmwasserbereitung oder solare Heizungsunterstützung?
• Dezentrale Anlage oder Großanlage zur Fernwärmeeinspeisung?
• Neubau oder Altbausolarisierung (energetische Sanierung)?
• gewünschter solarer Deckungsgrad
• Erweiterungsfähigkeit der Anlage

Dazu kommen die individuellen Bedingungen: Nicht jedes Dach ermöglicht die ideale Ausrichtung der Solarkollektoren für einen hohen solaren Deckungsgrad. Dafür verfügt ein Bauherr vielleicht über ganz besondere Ressourcen wie Abwärme oder Biomasse als Nebenprodukt von industriellen Prozessen, oder einen Grundwasserleiter als Wärmequelle auf dem Grundstück.

Solarthermie und fossile Energie

Die Kombination von Solarthermie mit einem Öl- oder Gaskessel ist immer noch ein Klassiker: Fossile Heizkessel stellen die große Mehrheit der Wärmeerzeuger in Deutschland, und das wird wohl auch noch eine Weile so bleiben. Den 19 Millionen Öl- und Gaskesseln standen im Jahr 2013 gerade mal 1,9 Millionen thermische Solaranlagen gegenüber. Zwar müssen ältere Heizkessel ausgetauscht werden, doch häufig fällt die Wahl auf einen Gaskessel mit der effizienteren Brennwerttechnik.

 

 

Zum Einstieg in die Solarthermie ergänzen viele Leute ihre bestehende Heizung mit einer Warmwasser-Solaranlage. So kann der alte Kessel zumindest im Sommer ruhen; im Winter übernimmt er wie bisher die Raumheizung und Warmwasserbereitung. Später kann die Anlage immer noch erweitert werden – um einen weiteren Kollektor, einen neuen Solarspeicher, einen neuen Heizkessel. Bei wassergeführten Solaranlagen kann am Anfang sogar der alte Speicher drinbleiben.

Beim Kesseltausch und erst recht beim Neubau kann die Solarthermieanlage so geplant und dimensioniert werden, dass der Heizkessel nur noch ein Backup für die Solarheizung ist – auch Nachheizung genannt. Oft ist dann ein Pellet- oder Holzofen ausreichend.

Solarthermie und Biomasse

Damit sind wir bei der Biomasse angelangt. Auch für Blockheizkraftwerke sind Biomasse und Solarthermie perfekte Partner, zum Beispiel für die Nahwärmeversorgung wie hier in Büsingen oder beim Wärmecontracting. BHKW gibt’s auch in Klein (z.B. für Mehrfamilienhäuser) – so genannte Mikro-BHKW und zur Kraft-Wärme-Kopplung, beheizbar mit Biogas oder fester Biomasse.

Solarthermie und Wärmepumpe

Großer Beliebtheit erfreut sich auch die Wärmepumpe. Mit der Wärmepumpe kann Energie aus Wasser, Luft, Boden oder Abwärme auf ein höheres Temperaturniveau gebracht werden, mit Strom als Antriebsenergie. Sie kann auch mit Solarstrom betrieben werden. Aber Vorsicht: Der Großteil des Solarstroms wird im Sommer erzeugt, mit dem Heizwärmebedarf verhält es sich genau umgekehrt. Außerdem sinkt im Winter das Angebot an Umweltwärme, vor allem in der Außenluft. Anders sieht es bei Abwärmenutzung im industriellen Bereich aus – oder auch bei Tiefengeothermie, die bei größeren Projekten zum Einsatz kommen kann. Ein Beispiel dafür ist das UEFA-Gebäude La Clairière am Genfer See.

Solarthermie und Photovoltaik

Das bringt mich zum Thema Photovoltaikstrom, aber ich möchte nicht auf das Thema Heizen mit Strom eingehen. Das haben wir ja in unserem Blog schon öfter diskutiert, und zwar durchaus kontrovers – unter anderem hier, hier oder auch hier. Vielmehr möchte ich die gute Nachricht überbringen: Auf den meisten Dächern ist ausreichend Platz für beide Nutzungen.

Solarthermie solo

Auf dem Weg zur echten Energieautarkie sind wir erst, wenn der Wärme- und Strombedarf eines Hauses gering gehalten wird – durch entsprechend stromsparende Haushaltsgeräte genauso wie durch einen guten Baustandard. Passivhäuser haben den geringsten Wärmebedarf, doch es gibt auch vollsolare Sonnenhäuser. Das lässt sich einerseits durch große saisonale Speicher erreichen – und/oder durch Kollektoren mit hohem Wirkungsgrad, wie wassergeführte Vakuumröhrenkollektoren, die auch im Winter noch Wärmegewinne erzielen.

Multivalente Multitalente: Intelligente Steuerung ist unverzichtbar

Bei den meisten Anwendungen wird es auf eine Kombination von mehreren Wärmeerzeugern hinauslaufen – bei industriellen Prozessen und Fernwärme spielt ja auch die Ausfallsicherheit bzw. die kontinuierliche Bereitstellung eines bestimmten, höheren Temperaturniveaus eine wichtige Rolle, und nicht zuletzt entscheidet das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis. Damit diese so genannten multivalenten Systeme effizient zusammen wirken, braucht es aufeinander abgestimmte Anlagenkomponenten und eine ausgeklügelte Speicher- und Regeltechnik. Man kann fast von einer Art Orchestrierung sprechen – die Musiker können noch so gute Solisten sein, doch ohne Dirigent geht nichts.

Und wofür soll ich mich jetzt entscheiden???

Ja, das ist gar nicht so leicht! Die genannten Rahmenbedingungen können die Auswahl schon einschränken. Ein Planer, der sich auskennt, und eine gute Handwerksfirma helfen auch. Einige Beispiele für Heizsysteme finden sich auf der Seite des Bundesverbandes des Deutschen Heizungsindustrie.

Die Kostenseite kann man mit unserem Heizkostenrechner abschätzen – einfach mal verschiedene Kombinationen eingeben. Und die Förderung spielt natürlich auch eine Rolle. Nicht nur gilt seit April für größere Anlagen die flächenbezogene Förderung, es gibt auch diverse Boni – besonders für die Kombination verschiedener Erneuerbarer, aber auch für den gleichzeitigen Kesseltausch, große Solarwärmespeicher, Gebäudeeffizenz und anderes mehr. Dieser Förderrechner hilft, die zu erwartenden Förderungen für unterschiedliche Varianten zu vergleichen.

Foto und Grafik Wärmeerzeuger: Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie

Grafik Touchscreen: Paradigma