Wie funktioniert solare Warmwasserbereitung?

Ein Glücksmoment meines Lebens. Dank Opa, Oma  und Wasser im Zinkzuber. Badewasser, das die Sonne erwärmt hat: Solarthermie pur.  Heute geht Solarthermie auch anders: Mit einer hochmodernen Anlage zum Erwärmen des Trinkwassers und wenn man will auch des Heizwassers. Wie das funktioniert, steht hier. 

Sommer 1972. Sonnenschein. Himmelblau über mir. Keine Wolke weit und breit. Ich saß auf einer Decke, beobachtete Großmutter, die geschäftig grünes Zeug rupfte und zupfte, und wartete auf mein erstes Bad im Freien. Die Decke hatte Oma auf dem Rasen vor dem Haus ausgebreitet. Das Haus stand am Ufer des Schaalsees. Ein herrliches Fleckchen Erde. Über mir kreuzten sich die leeren Wäscheleinen. Die Grashalme piekten durch die Löcher der von Oma gehäkelten Decke. Es waren Ferien und Opa hatte den riesigen Zinkzuber, neben dem ich saß, morgens früh vor dem Gang zur Arbeit mit kaltem Wasser gefüllt. Der Schlauch schlängelte sich noch immer durch das hohe Gras. Ich wartete. Und wartete. Und wartete. Die Sonne heizte das Wasser in der Zinkwanne. Langsam. Aber sicher. Irgendwann war es soweit. Oma fischte noch einen Käfer aus der Zinkwanne, der sich für Sekunden tot stellte und dann schnell im Gras verschwand, und setzte mich in mein erstes von der Sonne gewärmtes Badewasser. Hier der Beweis:

Das mit dem Zinkzuber von Oma und Opa ist lange her. Mein Leben ist buchstäblich bunter geworden. Heute schleppe ich das Wasser in der 5-Liter-Gießkanne auf den Balkon, um den aufblasbaren Minipool für meine Nr. 4 zu füllen. Da nehme ich der Spontanität wegen direkt warmes Wasser aus der Wand. Erwärmt hat es unser Durchlauferhitzer, der mit Strom betrieben wird. Immerhin Ökostrom. Dabei ließe sich das Warmwasser, das wir tagtäglich brauchen (sogenanntes Brauchwasser oder Trinkwasser), selbstverständlich auch solar erwärmen.

So geht Warmwasserbereitung mit Sonne!

Mit ein bisschen Technik auf dem Dach, im Keller und im Haus ginge das. Lasst uns das Ganze mal kurz durchspielen. Eine Solarthermie-Anlage besteht idR aus den folgenden Komponenten:

• den Solarkollektoren (Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren) auf dem Dach,
• einer Pumpengruppe,
• einer Menge Rohre (isolierter Rohrkreislauf),
• einem Speicher im Keller
• und zugehöriger elektronischer Regeltechnik.

Die Solarkollektoren auf dem Dach sind aus speziellem Glas, das besonders viel UV-Licht (um die 90 Prozent) durchlässt und nur einen kleinen Teil davon reflektiert. Sogenannte Absorber, gemacht aus speziell beschichtetem Metall, in den Sonnenkollektoren wandeln die Sonnenstrahlung in Wärme (thermische Energie) um. Die Absorber werden deshalb auch das Herzstück des Solarthermie-Kollektors genannt. Die Wärme wird mittels eines Flüssigkeits- oder Luftstroms über den Kollektorkreis aus den Kollektoren in Richtung Speicher transportiert. Den Transport übernimmt oft Wasser (als Transportmedium), dem häufig ein Frostschutzmittel beigemischt wird. Die Solarthermie-Anlage ist somit Zulieferer von Wärme an den Energiehaushalt. Ohne sie würde beispielsweise ein Heizkessel allein für warmes Wasser (Trinkwasser / Brauchwasser und Heizwasser) verantwortlich sein.

Um das Ganze mal ein wenig anschaulicher zu präsentieren, habe ich hier bezifferte Temperaturen für Euch: Im Innern eines Flachkollektors entwickeln sich – ohne dass man Energie entnimmt – bis zu 200 Grad Celsius, im Vakuumröhrenkollektor sogar 300 Grad Celsius und mehr. Die Wassertemperatur, die aus dem Hahn kommt, kann dann im Sommer gute 90 Grad Celsius betragen. Damit sich keiner daran verbrüht, muss deshalb ein Brauchwassermischer vorgeschaltet werden, der das heiße Wasser mit kaltem Wasser mixt, damit es so um die 60 Grad Celsius hat.

In Abhängigkeit von der Art und Auslegung der Solarthermie-Anlage kann man global sagen, dass

• eine Solaranlage 30 bis 60 Prozent der zur Erwärmung des Trinkwassers benötigten Energie
• und eine Solaranlage, die die Heizung unterstützt, zwischen 10 und 50 Prozent der Raumwärme beizusteuern vermag.

Die prozentualen Anteile nennt man auch solare Deckungsanteile oder Deckungsgrade. Es gibt aber auch solaraktive Häuser (sogenannte Sonnenhäuser), die einen weitaus höheren Deckungsgrad erwirtschaften.

Gut zu wissen: Bis vor einigen Jahren waren fast nur Solarthermie-Anlagen zur Trinkwasserbereitung gleich Warmwasserbereitung gleich Brauchwasserbereitung im Einsatz. Zunehmend kommen jetzt Kombianlagen zum Tragen, die sowohl das Brauchwasser als auch das Heizwasser erwärmen, sowie Anlagen für Prozesswärme.

Solarthermie ist gratis!

Das Tolle an der Solarthermie ist, dass die Sonnenenergie nichts kostet. Anders ausgedrückt: Solarthermie liefert warmes Wasser gratis.

Natürlich muss man die Anlage bezahlen. Kleine Komplettpakete zur Trinkwassererwärmung mit einer Kollektorfläche zwischen vier und sechs Quadratmetern kosten zwischen drei- und fünfeinhalbtausend Euro, worauf man die Installation nochmal draufschlagen muss (im Schnitt 600 bis 1200 Euro).

Solarthermie ist nachhaltig!

Das Allertollste an Solarthermie: Sie ist öko-korrekt und natürlich ökologisch konsequent. Punkt!

Foto: jdirmeitis / photocase.de (Titel), Doreen Brumme