Welcher Ertrag ist gut bei Solarthermie?

Was ist ein guter Solarertrag? Je mehr, desto besser, möchte man meinen. Aber das stimmt so nicht ganz: Denn wertvoll ist nur der Ertrag, der tatsächlich nutzbar ist – sei es für Heiz- oder Prozesswärme oder für die Bereitstellung von Kälte. Wie schafft man es, dass möglichst wenig vom Solarertrag verloren geht?

Sommer, Sonne, Überschuss

Im Sommer herrscht oft genug ein Überangebot, während der Solarertrag im Winter zu wünschen übrig lässt. Deshalb speist das Sonnenhaus den überschüssigen Solarertrag in einen saisonalen Wärmespeicher – meist ein hoher, runder Wassertank, der sich über mehrere Stockwerke erstreckt. Für größere Anlagen gibt es neue Speichertechnologien wie z.B. die Eisspeicherheizung, die in Verbindung mit einer Wärmepumpe abwechselnd Wärme und Kälte bereitstellen kann, oder Erdwärmespeicher und einiges mehr. Ideal ist auch die Nutzung einer Kältemaschine, die aus Sonnenwärme Raumkühle machen kann.

Geht es auch ohne Langzeitspeicher?

Manche Anlagen kommen mit einem kleinen Speichervolumen aus – und erreichen trotzdem einen hohen solaren Deckungsgrad. Wie geht das? Zum einen braucht es Kollektoren mit hohen Wirkungsgraden; hier können vor allem Vakuumröhrenkollektoren punkten. Doch der beste Kollektor nutzt nichts, wenn er nicht optimal zur Sonne steht.

Wichtig: Guter Solarertrag in der Übergangszeit

Grundsätzlich ist die Energieausbeute am größten, wenn die Sonnenstrahlen senkrecht auf die Kollektorfläche treffen – bei flach geneigten Kollektoren wäre das im Hochsommer der Fall. Ein steiler Aufstellwinkel sorgt dagegen bei tief stehender Sonne (= flacher Einfallswinkel) für eine größere Wärmeausbeute, also im Herbst und Frühjahr. Gleichzeitig werden die sommerlichen Überschüsse minimiert. Wenn die Dachneigung das nicht hergibt, kann man den Kollektor aufständern oder sogar senkrecht an Fassade oder Balkongeländer anbringen wie bei diesem Haus in Wildenberg. Einen Vorteil bringt die steile Aufstellung auch bei Kollektoren, die nicht exakt nach Süden ausgerichtet sind. Dann wird die Sonneneinstrahlung morgens (Ost-Ausrichtung) oder abends (West-Ausrichtung) besser genutzt.

Was ist ein “hoher Solarertrag”?

Wie hoch ist eigentlich hoch? Der solare Deckungsgrad gibt Auskunft darüber, wie viel Prozent des jährlichen Heizwärmebedarfs mit Solarthermie gedeckt wird – egal ob das über einen Langzeitspeicher geschieht oder die Wärme zeitnah zum Bedarf erzeugt werden kann. 50 – 60 Prozent sind schon gut, über 90 Prozent sind möglich – sogar im Altbau.

Woher weiß ich, wie hoch der Ertrag ist?

Den Ertrag in Kilowattstunden, den ein Kollektor zu liefern im Stande ist, sollten wir vom Hersteller erfahren – aus dem Datenblatt 2 der Solar Key Mark Datenbank. Das Datenblatt weist Kollektorerträge unter Normbedingungen aus, abhängig vom Standort und für drei unterschiedliche Temperaturniveaus. Leider hüllen sich viele Hersteller in Schweigen und bieten diese Informationen nicht öffentlich an. Vielleicht bringt das neue Kollektorlabel Bewegung in die Sache.

Im oben erwähnten Solar Keymark Artikel sieht das dann in etwa so aus. Ein Kollektor in der Königsklasse schafft folgende Werte.

Der kleine Aqua Plasma mit 17 Röhren und 1,69 m2 Bruttokellektorfläche schafft je nach Temperaturniveau im Raum Deutschland:

• 1207 kWh/Jahr für 25° warmes Wasser
• 1106 kWh/Jahr für 50° warmes Wasser
• 1101 kWh/Jahr für 75° heisses Wasser

Guter Solarertrag ist messbar

Den individuellen Ertrag einer konkreten Anlage berechnen Solarteure mit Hilfe eines Simulationsprogramms. Damit lassen sich neue Solarthermieanlagen planen oder bestehende Anlage nachrechnen. Aufschluss über den tatsächlichen Ertrag gibt schließlich der Wärmemengenzähler, der leider noch immer viel zu selten eingebaut wird. Der unterscheidet nicht in gute und schlechte Kilowattstunden – denn dort kommen nur die “guten” Erträge an. Schwarz auf weiß.

Foto: schiffner / photocase.de