Solarthermie ist die Umwandlung von Sonnenlicht in Wärme mithilfe eines Solarkollektors.

Die Wärme wird hauptsächlich zur Erwärmung des Brauchwassers verwertet. Eine thermische Solaranlage liefert bei adäquater Auslegung genug Wärme, um 60 bis 70% des jährlichen Energiebedarfs für die Warmwasserbereitung zu decken. Von Mai bis September kann eine Solaranlage die Warmwasserbereitung oft alleine übernehmen, sodass der Heizkessel während dieser Zeit ausgeschaltet werden kann. So können Heizöl oder Erdgas und Energiekosten eingespart werden.

Eine thermische Solaranlage liefert 60 bis 70% des jährlichen Energiebedarfs für die Warmwasserbereitung.

Brauchwassererwärmung: 1 Solarkollektor, 2 Wärmespeicher, 3 Solarkreis, 4 Regelung, 5 Heizkessel, 6 Kaltwasserzulauf

Eine thermische Solaranlage besteht im Wesentlichen aus Solarkollektor, Wärmespeicher und Solarkreis. Die im Solarkollektor erzeugte Wärme wird über eine Wärmeträgerflüssigkeit im Solarkreis in den Wärmespeicher geleitet, wo die Wärme über einen Wärmetauscher an das Brauchwasser übertragen wird. Bei ungenügendem Strahlungsangebot der Sonne muss das Brauchwasser zusätzlich über einen Heizkessel nachgeheizt werden.

Zur Brauchwassererwärmung in einem Einfamilienhaus (4 Personenhaushalt) wird eine Kollektorfläche von ca. 6 m² (Flachkollektor) sowie ein Wärmespeicher von 300 bis 400 l benötigt.

Zusätzlich kann mittels größerer Kollektorfläche und größerem Speichervolumen die Heizung bei geringem Raumwärmebedarf, niedrigen Heizkreistemperaturen und optimaler Ausrichtung des Solarkollektors sinnvoll unterstützt werden. Bei Niedrigenergiehäusern und Passivhäusern kann eine Solaranlage einen Beitrag von etwa 20%-50% des Raumwärmebedarfs (zusätzlich zu den 60 bis 70% des Warmwasserbedarfs) leisten.

Solaranlage mit Flachkollektor

In Wohnhäusern kommen hauptsächlich Flach- oder Vakuumröhrenkollektoren zum Einsatz. Flachkollektoren sind am Besten zur Brauchwassererwärmung geeignet, vor allem weil sie zu diesem Zweck ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis als Vakuumröhrenkollektoren aufweisen. Vakuumröhren sind aufgrund höherer Temperaturen, eines besseren Wirkungsgrades während der Heizperiode und eines kleineren Flächenbedarfs besser zur Heizungsunterstützung geeignet.

Solarstation

Soll ausschließlich Brauchwasser erwärmt werden, reicht ein Standardsolarspeicher. Bei zusätzlicher Unterstützung der Heizung kann ein Kombispeicher eingesetzt werden. Das Speichervolumen sollte nicht überdimensioniert sein. Größere Speicher können zwar größere Energiemengen aufnehmen, führen aber bei gleich bleibender Kollektorfläche wegen eines zwangsläufig niedrigeren Temperaturniveaus zu größerer Einschalthäufigkeit der Nachheizung.

Solarthermische Anlagen sind technisch ausgereift und haben eine Lebensdauer von ca. 20 Jahren. Sie weisen nur geringe Betriebskosten auf und sind wartungsarm. Eine regelmäßige Sichtprüfung ist zu empfehlen. Nach dem ersten Betriebsjahr und dann etwa alle 2 Jahren, möglichst jeweils im Frühjahr an einem sonnigen Tag, sollte die Anlage von einem Fachmann geprüft werden.

Solarspeicher (mit einem Brennwertkessel im Vordergrund)

Zur Installation einer Solaranlage muss eine möglichst nach Süden ausgerichtete und unverschattete Fläche vorhanden sein.

Ohne größere Einbußen des Ertrages kann ein thermischer Solarkollektor in einem weiten Bereich zwischen Südost und Südwest ausgerichtet und zwischen 10 und 50° geneigt werden. Für Anlagen zur Brauchwassererwärmung beträgt die optimale Neigung 40°.

Zur Planungsunterstützung sollte eine Simulation der Solaranlage durchgeführt werden. Somit kann die Abstimmung zwischen Solarkollektor und Wärmespeicher optimiert und eine Ertragsprognose erstellt werden.