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Von außen sichtbar sind bei einer Solaranlage nur die Sonnenkollektoren auf dem Dach. Die nächsten Komponenten die im Haus eingebaut werden sind der Solarspeicher, der Solarregler und die Solarstation. Hier erklären wir, worauf Sie achten sollten.

Solarspeicher zur Warmwasser- und Heizungsunterstützung mit rund 750 Litern

1. Der Solarspeicher

1.1. Auswahl vom Solarspeicher

Der Solarspeicher ist die Thermoskanne der Solaranlage! Hier wird das im Kollektor erwärmte Wasser gespeichert, um bei Bedarf angezapft zu werden. Also gilt diesem besondere Aufmerksamkeit, die erzeugte Energie soll schließlich nicht verloren gehen.

Woran ist nun aber ein guter Speicher zu erkennen? Worauf sollte geachtet werden?

1.2. Isolation

Es sollten Wärmeverluste so gut wie möglich vermieden werden. Dazu gehört eine ausreichende Dämmung um den Speicher selber und ebenso um die Anschlüsse. Bei schlecht konstruierten Anschlüssen kann hier über 50% des Wärmeverlustes auftreten!

Die Warmwasser-Anschlüsse sollten möglichst nur seitlich am Speicher installiert sein, um eine Schwerkraftzirkulation im Speicher zu vermeiden. Noch besser ist ein Warmwasseranschluss nach unten. Wärmeverluste für gute Speicher liegen bei ca. 1,5 Kilowattstunden pro Tag.

1.3. Schichtung im Speicher

Das einströmende Kaltwasser darf nicht ungehindert in den Speicher strömen, da sonst die Schichtung in diesem (kaltes Wasser unten, warmes oben) gestört wird und Verluste auftreten. Es sollten also Prallbleche oder Ähnliches im Speicher den Zufluss vom Kaltwasser bremsen.

Ob es sich lohnt einen teuren Schichtenspeicher zu kaufen, der bis zu 15% höhere Erträge erzielt, lassen Sie sich am besten von der Planungsfirma durchrechnen. Mit der Planungssoftware dürfte es für die Firma kein Problem sein, solche Simulationen für Sie zu erstellen!

1.4. Solarthermie zur Heizungsunterstütung

Sollten Sie Ihre Anlage zur Heizungsunterstüzung planen, ist bei der Planung direkt ein Kombispeicher mit einzubeziehen. Der Speicher muss in jedem Fall über mindestens 2 Wärmetauscher verfügen. Der zweite wird dann an die Zentralheizung angeschlossen.

1.5. Haltbarkeit

Es gibt die Variante eines wartungsfreien Edelstahlspeichers, wobei dessen Kosten jedoch unter Umständen doppelt so hoch sein können. Hier ist keine Opferanode erforderlich, da Edelstahl nicht korrodiert.

Die "normale" Variante ist ein emaillierter Speicher mit Opferanode oder Fremdstromanode (~ 200€ teurer) um Korrosion des Stahls zu vermeiden. Die Opferanode hält bis zu 10 Jahren, sollte aber alle 1 bis 2 Jahre geprüft werden. Die Fremdstromanode ist wartungsfrei, benötigt aber selber ein paar Kilowattstunden Strom pro Jahr. Durch den Stromfluss, der in jedem Fall durch die Anoden erzeugt wird, wird die Korrosion des Speichers verhindert.

1.6. Die passende Größe vom Solarspeicher

Die Größe des Solarspeichers wird in Litern angegeben, also wie viel Brauchwasser er aufnehmen kann. Er sollte die passende Größe zu den restlichen Komponenten der Solaranlage habe. Ist er zum Beispiel im Vergleich zur Fläche der Solarkollektoren zu klein dimensioniert, wird wertvolle Energie verschwendet, da sie nicht gespeichert werden kann. Darüber hinaus muss unter Umständen zu häufig auf das weitere Heizsystem des Gebäudes zurückgegriffen werden. Ist der Speicher zu groß dimensioniert, wird es schwer ihn auf die gewünschte Temperatur zu bringen und die Anschaffung kostet unnötigerweise viel Geld. Ein weiteres Problem eines zu großen Speichers: das Brauchwasser steht länger als empfohlen und dadurch können Keime entstehen. Es wird also deutlich: der Solarspeicher muss die passende Größe haben!

Aber was ist den nun die richtige Größe? Diese hängt von ein paar Faktoren ab: der Anzahl der Personen im Haushalt, dem Warmwasserverbrauch und wie bereits erwähnt der Fläche und der Art der Sonnenkollektoren. Bei einem 4-Personen-Haushalt reicht meist ein 300 Liter Solarspeicher. Wird die Solarthermie-Anlage zusätzlich zur Heizungsunterstützung eingesetzt, ist die Größe des Solarspeichers zusätzlich von den verwendeten Heizkörpern (Fußbodenheizung oder Radiatoren) und dem Heizverhalten der Bewohner abhängig. Hier wären 700 bis 1.000 Liter Fassungsvermögen ausreichend. Oftmals handelt es sich dabei um 2-in-1-Lösungen, wobei ein Warmwasserspeicher und einen Pufferspeicher für die Heizung in einem Gehäuse untergebracht werden, die sogenannten Solar-Kombispeicher.

Bei allen Faustregeln, die hier präsentiert wurden: ohne die Beratung durch einen Fachmann sollte man keinen Warmwasserboiler bestellen.

"Aber wir verbrauchen doch nicht 300 Liter Warmwasser pro Tag als 4-köpfige Familie!" Mag sein, aber der Sinn einer Solarthermie-Anlage wäre verfehlt, wenn man nur an sonnigen Tagen solar erhitztes Wasser verbrauchen kann. Gerade um einige sonnenarme Tage zu überbrücken dient ja der Warmwasserspeicher! Das ist auch der Grund warum ein Solarspeicher ein größeres Fassungsvermögen hat als ein Warmwasserspeicher für ein anderes Heizsystem. Eine Gasheizung würde ja schließlich jederzeit angeschaltet werden können, wenn der Speicher leer ist. Die Sonne lässt sich leider noch nicht auf Knopfdruck bedienen.

2. Der Solarregler

Der Solarregler einer Solarthermieanlage

2.1. Auswahl vom Solarregler

Der Solarregler ist das Gehirn Ihrer Solaranlage. Er prüft die Temperaturunterschiede im Speicher beziehungsweise den Speichern und steuert die Pumpe(n) an. Je nach Anlage (Heizungsunterstützung, mehrere Kollektorfelder...) muss der Solarregler mit diesen Unterschieden fertig werden.

Nützliche Funktionen, die der Solarregler zusätzlich aufweisen sollte sind:

  • Eine Temperaturanzeige im Solarregler
  • Speichertemperaturbegrenzung: Wichtig wenn Sie sehr kalkhaltiges Wasser aus der Leitung bekommen. Bei über 60°C setzt sich nämlich sehr schnell Kalk an die Wärmetauscher. Somit ist eine Begrenzung auf 60°C sinvoll.
  • Warnmeldung: Warnton wenn ein Temperaturfühler versagt

Weitere mögliche Funktionen sind:

  • Fernabfrage der Daten per Internet
  • Schnittstelle zu einem Computer zur Auswertung der Daten
  • Drehzahlregler im Solarregler für die Kollektorkreispumpe
  • Betriebsstundenzähler für die Solarkreispumpe
  • Wärmemengenzähler im Solarregler: Sinnvoll zur Erfolgskontrolle der Anlage. Es wird die in die Anlage eingeführte Wärmeenergie in kWh (Kilowattstunden) gemessen.

2.2. Temperaturfühler

Zur Temperaturmessung im Kollektorkreis sollten wegen der hohen auftretenden Temperaturen statt Halbleiterfühlern besser Platinfühler verwendet werden. Diese sind zwar teurer, dafür aber genauer und bis zu mehreren 100°C beständig.

3. Die Solarstation

Die Solarstation beinhaltet, meist vormontiert in einem Gehäuse, folgende Komponenten:

  • Die Pumpe zum Umwälzen des Wärmeträgers
  • Ein Manometer zur Kontrolle des Anlagendrucks
  • Zwei Absperrhähne (vor und hinter der Pumpe) für den Fall, daß die Pumpe getauscht werden muss
  • Eine Rückschlagklappe für den Kollektorkreis. Die Rückschlagklappe verhindert, dass bei abkühlenden Kollektoren warme Flüssigkeit aus dem Speicher nach oben abgezogen wird.
  • Ein Ausdehnungsgefäß gleicht Temperaturunterschiede (damit Volumenunterschiede) des Wärmeträgers im Kollektorkreis aus.
  • Ein Sicherheitsventil - falls der Anlagendruck zu hoch ist (Schnellkochtopf-Prinzip)

Zusätzliche Komponenten sind:

  • Füll- und Entleerungshähne
  • Durchflussmesser: Zur Prüfung von Durchfluss - ob die Pumpe den Wärmeträger überhaupt fördert.

Achten Sie auch bei der Solarstation auf eine gute Isolierung, um Wärmeverluste zu minimieren!

3.1. Der Wärmeträger - Das Frostschutzmittel

Die Wärme der Sonne wird im Solarkollektor auf ein Frostschutzmittel übertragen. Dieser Wärmeträger übertragt seine Wärme wiederum auf das Wasser im Solarspeicher. Verwenden Sie nur Frostschutzmittel das für Solaranlagen geeignet ist! Notieren Sie sich, welches Mittel Sie verwenden, da diese unter Umständen nicht mit Mitteln anderer Hersteller gemischt werden dürfen.

Das Frostschutzmittel schützt den Kollektorkreis bei Frost vor dem Einfrieren. Bis ca. -20°C ist eine Solaranlage mit einem Wärmeträger-Gemisch von 60% Wasser + 40% Glykol betriebsbereit. Bei Temperaturen darunter entsteht ein Eisbrei, der für die Anlage jedoch unschädlich ist.

3.2. Rohre und Dämmung

Bis zu 130°C Hitze entstehen im Kollektorkreis. Dessen Rohre sollten daher aus Kupfer, Stahl oder Edelstahl bestehen. Verzinktes Stahlrohr sollte wegen möglicher Wechselwirkungen mit dem Wärmeträger nicht verwendet werden. Verwenden Sie außerdem nicht verschiedene Materialien für die Rohrleitung, damit keine Korrosion durch so entstehende Ströme auftritt.

Aufgrund der hohen Temperaturen im Kollektorkreis muss spezielle Rohrisolierung verwendet werden, die Temperaturen von über 130°C standhält. Im Außenbereich muss diese außerdem UV-beständig sein. Stein oder Glaswolle kann verwendet werden, ist jedoch komplizierter zu verlegen, da sie im Außenbereich wassergeschützt sein muss.