wie funktioniert Solarthermie?

Wie funktioniert Solarthermie?

Heizen mit der Sonne? Wer schon mal im Urlaub am Strand gelegen hat, der weiß, wie Sonnenstrahlen wärmen können. Doch nach Sonnenuntergang wird es schnell frisch – wir greifen zum Pullover, drehen die Heizung auf oder gönnen uns eine warme Dusche.

Mit Solarthermie die Sonne ins Haus holen

Mit Hilfe der Solarthermie holen wir die Sonnenwärme ins Haus: Dabei wird die Sonnenstrahlung von Kollektoren auf dem Hausdach eingesammelt und über einen Flüssigkeitskreislauf ins Innere des Gebäudes geleitet. Selbst in unseren Breiten bringt die Globalstrahlung der Sonne pro Quadratmeter und Jahr um die 1000 kWh – so viel Energie, wie in etwa 100 Liter Heizöl enthalten ist. Zum Vergleich: Ein wärmetechnisch gut sanierter Altbau kommt auf 5 – 10 Liter Heizölbedarf pro Quadratmeter und Jahr für Heizung und Warmwasser.

Das sind natürlich Durchschnittswerte; je nach Region und Jahreszeit wird die solare Ausbeute stark schwanken – wer es genauer wissen will, kann sich hier Strahlungskarten für verschiedene Länder ansehen.

Die Wärme festhalten

Die Größenordnung jedenfalls stimmt, und das spricht für die Solarthermie. Sie funktioniert ähnlich wie der Innenraum eines Autos, das in der prallen Sommerhitze geparkt ist: Vielleicht habt ihr euch schon mal den Po am aufgeheizten Ledersitz verbrannt – weil die dunkle Farbe Sonnenwärme absorbiert und die Glasscheiben sie nicht wieder hinauslassen. Im Inneren eines Sonnenkollektors herrschen weit höhere Temperaturen, je nach Bauart bis zu mehreren 100 Grad Celsius. So ähnlich wie die Innenausstattung im Auto funktioniert der Absorber eines Sonnenkollektors. Auch hier verhindert eine Glasabdeckung, dass die aufgenommene Wärme wieder in die Umgebungsluft abgestrahlt wird. Für eine maximale Energieausbeute sollte der Sonnenkollektor im 90-Grad-Winkel zur Sonne stehen (was je nach Jahreszeit mal mehr, mal weniger erfüllt ist) und nach Süden ausgerichtet sein, aber auch bei ungünstiger Dachneigung und -ausrichtung kann sich das Heizen mit der Sonne durchaus lohnen. Im Winter und an Schlechtwettertagen helfen andere erneuerbare oder konventionelle Energiequellen, den Heizbedarf zu decken.

Individuelle Planung und vielfältige Einsatzzwecke

Die Wahl des Kollektortyps und die individuelle Planung der Anlage ist abhängig vom Einsatzzweck, vom Aufstellort und dem verfügbaren Platz, von der gewünschten Deckungsrate und nicht zuletzt auch vom Budget des Bauherrn. Unter bestimmten Voraussetzungen gibt es auch öffentliche Fördermittel für Solarthermie.

In Zukunft könnte die Solarthermie auch für die Klimatisierung von Gebäuden oder die Erzeugung von Prozesswärme in der Industrie interessant werden – stehen doch auf Hallen und Bürokomplexen riesige Flächen zur Verfügung.

Quellen / weiterführende Literatur: Erneuerbare Energien, Heike Kempf/Peter Schmidt, WEKA Fachverlag, 1. Auflage 2011; Regenerative Energiesysteme, Volker Quaschning, Carl Hanser Verlag, 7. Auflage 2011