Solarthermie im Winter – wie sinnvoll ist es?

Solarthermie Winter
Solarthermie im Winter möglich, da der Speicher sonnenarme Zeiten überbrückt | Foto: © olyasolodenko bei adobe stock

Die Solarthermie im Winter zu nutzen, ergibt auf dem ersten Blick wenig Sinn. Eine nähere Betrachtung berichtigt diese Einschätzung. Warum dem so ist, erklärt dieser Artikel.

Die Solarthermie nutzt die Sonnenstrahlung zur Erwärmung des Warmwassers oder zur kombinierten Heizungsunterstützung. Ihre Vorteile sind der vergleichsweise hohe Wirkungsgrad bei niedrigem finanziellem Aufwand und die Einsparung großer Mengen Kohlendioxid.

Ein Nachteil ist die Divergenz zwischen Angebot und Bedarf. Denn dann, wenn die Nachfrage an solarer Wärme hoch ist, ist deren Angebot gering. Daher kommt der Speichertechnik bei der Solarthermie im Winter eine entscheidende Rolle zu.

Dieser Ratgeber beleucht die Solarthermie genauer und enthält Tipps, wie Sie die Solarthermie im Winter optimal nutzen.

Was leistet Solarthermie im Winter?

Im Winter kann Solarthermie trotz der geringeren Sonneneinstrahlung effektiv sein. Jedoch sind dabei wichtige Faktoren zu berücksichtigen:

Sonnenstand und Einstrahlung

Im Winter steht die Sonne generell tiefer am Himmel, was zu einer geringeren Einstrahlung auf die Solaranlage führt. Somit ist das Angebot an Sonnenenergie zur Erzeugung von Wärme gering. Dennoch gelingt es auch bei diffuserem Licht und kürzeren Tageslichtstunden genügend Energie zu gewinnen, um die Solarthermieanlage zu betreiben.

Effizienz der Anlage

Moderne Solarthermieanlagen sind so konzipiert, dass sie bei diffuser Sonneneinstrahlung effizient arbeiten. Hochwertige Kollektoren sind in der Lage, auch bei bewölktem Himmel Wärmeenergie aus Sonnenlicht zu gewinnen. Zudem gibt es thermische Speicher, die überschüssige Wärme für den späteren Gebrauch sammeln.

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Bedarf und Nutzung

In den kalten Monaten ist der Bedarf an Warmwasser und Heizung höher als in den Sommermonaten. Daher spielt die Solarthermie im Winter trotz geringerer Sonneneinstrahlung eine wichtige Rolle bei der Deckung des Wärmebedarfs. Durch die Kombination mit anderen Heizsystemen, wie beispielsweise einer Wärmepumpe oder einem Biomassekessel, kann eine kontinuierliche Wärmeversorgung erreicht werden.

Was muss ich beim Heizen mit Solarenergie im Winter beachten?

Die einfachste Nutzung der Solarthermie besteht in der Erwärmung des Brauchwassers. Da der durchschnittliche Bedarf im Jahresverlauf meist konstant ist, kann eine Solarthermieanlage gut ausgelegt werden.

Üblicherweise werden rund 1,5 Quadratmeter Kollektorfläche für die Erwärmung des Brauchwassers pro Person benötigt. Sinn ergibt es, Geräte wie Wasch- und Spülmaschine mit warmem Wasser zu betreiben, da dadurch die Notwendigkeit des energieintensiven Aufwärmens entfällt.

Ist es Ihr Wunsch, die Solarthermie im Winter zu nutzen und einen möglichst hohen Anteil des Warmwassers über diese zu erzeugen, planen Sie einen Speicher mit ein. Damit decken Sie zwischen 50 und 60 Prozent Ihres Warmwasserbedarfs ab. Für den restlichen Bedarf benötigen Sie eine andere Wärmequelle.

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Solarthermie zur Heizungsunterstützung

Bei der kombinierten Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung koppeln die Monteure die Solarthermieanlage mit der bestehenden Heizung.

Derartige Anlagen stellen an den Kombispeicher besondere Anforderungen. Denn selbst im Winter ist es ihre Aufgabe, bei spärlicher Sonneneinstrahlung genügend Wärme zu speichern. Die benötigte Kollektorfläche zur Heizungsunterstützung ist wegen des höheren Wärmebedarfs größer und liegt bei rund drei Quadratmetern pro Person.

Im Ergebnis lassen sich damit. ein Drittel der Heizungskosten sparen. In der Übergangszeit vermag die Solarthermie jedoch bei guter Speichertechnik und einem gut isolierten Wohngebäude die Heizungsfunktion ganz zu übernehmen.

Die Bundesregierung fördert die Solarthermieanlagen zur kombinierten Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung. Die Höhe der Fördermittel richten sich nach:

  • Kollektorart
  • Anlagengröße
  • Speichervolumen

Solarkollektoren

Solarkollektoren sind das zentrale Element der Solarthermieanlage. Sie entscheiden zusammen mit dem Speicher über Ertrag und Wirtschaftlichkeit. Derzeit gängig sind Flach und Röhrenkollektoren.

Flachkollektoren sind deutlich preiswerter als Vakuum-Röhrenkollektoren. Allerdings ist ihr Wirkungsgrad recht gering. Ist genug Platz auf dem Dach vorhanden und gibt es keine Probleme mit der Statik, sind sie eine gute Wahl.

Vakuum-Röhrenkollektoren sind in der Herstellung deutlich aufwendiger und dadurch teurer. Doch ist ihr Wirkungsgrad erheblich höher. Dadurch macht sie es möglich, bei gleichem Flächenbedarf mit der Solarthermie insbesondere im Winter eine größere Wärmeausbeute zu erzielen.

Die Preisunterschiede zwischen Flach- und Röhrenkollektoren wirken sich auf die gesamten Anlagenkosten aus. Die Unterschiede sind groß: Ein Quadratmeter Flachkollektoren kosten rund 300 €. Für einen Quadratmeter Vakuum-Röhrenkollektoren sind circa 600 € fällig.

Für die kombinierte Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung kommen Kosten hinzu:

  • für Kollektoren
  • für den Speicher
  • für die Montage
  • für die Verrohrung mit allen Anschlüssen

Die Kosten für ein Einfamilienhaus zur kombinierten Nutzung der Solarthermie betragen 9.000 bis 12.000 €.

Ausrichtung der Solarthermieanlage

Abgesehen von der gewählten Technik – also Kollektorbauweise und Speicherart, dem Anschaffungspreis der Anlage und dem Anwendungszweck (reine Warmwasserbereitung oder Kombination mit Heizungsunterstützung) beeinflusst die Ausrichtung der Solarthermie den Ertrag und damit dieWirtschaftlichkeit und Amortisation. Optimal ist eine Ausrichtung nach Süden sowie eine Neigung von 45 Grad – bei Anlagen zur Heizungsunterstützung eher steiler. Doch führen Abweichungen nach Osten oder Westen nur zu geringen Ertragseinbußen.

Lässt sich die Leistung im Winter optimieren?

Eine sorgfältige Planung und Auslegung der Solarthermieanlage ist unabdingbar, um die Leistungsfähigkeit im Winter zu maximieren. Wichtig ist hierbei die Auswahl geeigneter Kollektoren und Speicher sowie die Ausrichtung und Neigung der Kollektoren, um die Sonneneinstrahlung im hohen Maß zu nutzen. Diesbezüglich ist es möglich, auch bestehende Anlagen insbesondere für eine bessere Leistung im Winter zu optimieren. Dies geschieht, indem eine Fachkraft die Kollektoren neu ausrichtet und neigt. Auch an den Einstellungen der Anlagen können Optimierungen vorgenommen werden.

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Fazit

Die Nutzung der Solarthermie bietet sich für Niedrigenergie- oder Passivhäuser an. Ebenso ist es möglich, sie mit jeder anderen Heizung zu kombinieren– sowohl mit Gas- oder Öl-Brennwertheizungen wie auch mit Pelletheizungen oder Wärmepumpen.

Durch die Fördermittel stellt die Solarthermie eine attraktive Option zur Nutzung der Solarenergie dar. Dies funktioniert entgegen dem ersten Eindruck auch im Winter. Solarthermieanlagen mit einem ausreichend großen Speicher überbrücken längere Zeiten ohne nennenswerte Sonneneinstrahlung, indem sie die Energie aus besseren Tagen sammeln.

Diese steht jederzeit zum Erwärmen des Wassers und zur Unterstützung der Heizungsanlage bereit. Die Solar- bzw. Solarthermieanlage ist eine lohnenswerte Investition, um zu jeder Jahreszeit Brauchwasser zu erwärmen.

Verfasst von Hajo Simons