Samstag, 18. Januar 2020

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Solarthermie - Thermische Energie aus Sonnenstrahlen

Autor: Dr. Jörg Heidjann

Unter Solarthermie versteht man die Umwandlung von Sonnenstrahlung in nutzbare thermische Energie. Die Sonne erzeugt mittels einer Kernfusion Strahlung, die in Form von sogenannten Photonen auf die Erde trifft. Je nach Breitengrad, Jahreszeit und Bewölkung tritt diese in unterschiedlicher Stärke auf. Insgesamt ist die Energie, die durch Photonen von der Sonne auf die Erde gelangt, 10.000 mal höher als der Energiebedarf der gesamten Menscheit.

Anwendungsgebiete von Solarthermieanlagen

Thermische Solaranlagen kommen vor allem in der Gebäude- und Haustechnik zur Anwendung. Die über die Kollektoren absorbierte Sonnenstrahlung wird mittels eines Wärmetauschers für die Warmwasserbereitung im Haushalt - Duschen, Waschen, Spülen - nutzbar gemacht. Je nach Anwendungsgebiet bzw. Einsatzzweck werden Anlagen zur Trinkwassererwärmung und Anlagen zur Unterstützung der Raumheizung unterschieden.

Nutzung von Solarwärme in Haushalten

Die solare Strahlung wird durch Sonnenkollektoren auf Hausdächern nutzbar gemacht. Dabei wird in den Kollektoren durch Absorption der Sonneneinstrahlung ein frostsicheres Wärmeträgermedium erhitzt. Als Wärmeträger werden Wasser, Glykol oder Wasser-Propylenglykol-Gemische eingesetzt. Es gibt darüber hinaus Solarthermieanlagen, in denen Wasser direkt erhitzt wird. Mit diesem Verfahren erreichen moderne Anlagen Wirkungsgrade von 60 bis 75 Prozent.

"Solarwärmeanlagen sind technisch ausgereift, zuverlässig und langlebig", sagt Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes Solarwirtschaft (BSW). Laut BSW-Zahlen sind deutschlandweit bereits rund zwei Millionen Solathermieanlagen installiert. Der Staat fördert die Anschaffung mit Zuschüssen und zinsgünstigen Krediten. Zudem sind Solarwärmeanlagen von bestimmten finanziellen Belastungen im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) ausgenommen. Das heißt konkret: Die erzeugte Wärme ist steuerfrei.

Solarthermieanlage: Planung und Kauf

In Privathaushalten entfallen im Durchschnitt etwa 8 Prozent des Energieverbrauchs auf die Warmwasserbereitung und 53 Prozent auf die Heizung.  In der Regel werden Solarthermieanlagen zur reinen Trinkwassererwärmung installiert. Rund 60 Prozent der dafür benötigten Energie können entsprechende Anlagen liefern - und damit etwa 5 Prozent des Gesamtenergiebedarfs im Haushalt decken.

Kostenaufstellung: Solarthermieanlage zur Warmwasserbereitung für einen Vier-Personen-Haushalt

  • Haushaltsgröße (Annahme): 160 qm
  • Benötigte Kollektorfläche: 12 qm
  • Warmwasserspeicher: 800 Liter
  • Anschaffungskosten: 10.000 Euro

Zu den Anschaffungskosten kommen jährliche Betriebs- und Wartungskosten. Auf die Wartung entfallen 50 bis 100 Euro pro Jahr, für den Betrieb der Umwälzpumpe entstehen Stromkosten von ungefähr 20 Euro, etwaige Versicherungen schlagen mit rund 50 Euro zu Buche.

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