Betriebskosten effektiv senken: Kollektoren, Solarspeicher und Komplettsets

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Ratgeber für den Kauf von Solaranlagen: Kollektoren, Solarspeicher und Komplettsets

Haben Sie sich auch schon einmal gefragt, wie Sie die Betriebskosten für Ihr Haus oder Ihre Wohnung effektiv senken können? Verfolgen Sie schon länger die Debatte um regenerative Energien und Umweltschutz und fragen Sie sich, was Sie selbst dazu beitragen können? Dann sind Sie mit diesem Ratgeber gut bedient. Wahrscheinlich sind Sie schon längst an der Anschaffung und Installation einer Solarenergieanlage interessiert. Aber auch, wenn Sie nur neugierig sind und sich über den Sachverhalt informieren wollen, lesen Sie getrost weiter.

Die Gewinnung regenerativer Energien ist ein Thema, das nicht nur die großen Energieversorger etwas angeht. Zwar sind diese mit Ihren Anlagen besonders augenfällig. Große Windmühlenparks beispielsweise sind in den letzten Jahren entstanden, die die Windenergie zu nutzen wissen. Ähnlich oft sieht man allerdings auch Solarmodule auf den Dächern von Eigenheimen. Privatpersonen und private Haushalte erzeugen heute Ihren eigenen Strom und ihre eigene Wärme (in Teilen) selbst.

Regenerativen Energiequellen

Die Sonnenenergie ist dabei nur ein Teil der sogenannten regenerativen oder erneuerbaren Energien. Wind, Wasser, Erdwärme und nachwachsende Rohstoffe gehören ebenso dazu. Im Gegensatz dazu stehen die fossilen Energiequellen, wie Gas, Öl aber auch Uran. Die Ressourcen dieser Energiequellen sind jedoch endlich. Im Gegensatz dazu ist beispielsweise die Solarenergie (in Menschenzeitaltern gedacht) unerschöpflich. Weiterhin besitzen die erneuerbaren Energien eine weitaus höhere Energieeffizienz und Umwelt-Bilanz.

Soweit der Ausflug in die Theorie. Kommen wir wieder zurück zur Praxis. Sie möchten die Solarenergie für sich, ihre Mitmenschen und ihr Haus nutzbar machen? Dabei haben Sie zwei Möglichkeiten. Sie können entweder die Sonnenstrahlung dazu nutzen, um elektrischen Strom zu erzeugen, den sie selbst nutzen und/oder in das öffentliche Stromnetz einspeisen. Dann benötigen Sie eine sogenannte Photovoltaik-Anlage (PV). Oder Sie haben im Sinn, mithilfe der Sonnenenergie Ihr (Trink)wasser und Ihre Räume zu heizen. In dem Fall spricht man von einer thermischen Solaranlage oder von einer Solarthermie-Anlage.

Die Sonnenstrahlung als erneuerbare Energieform

Von der Sonne kommt die Sonnenstrahlung. Sie entsteht auf der Oberfläche unseres zentralen Sterns, auf der eine Temperatur von 5500 Grad Celsius herrscht. Unter der Oberfläche lassen Kernfusionsreaktionen die elektromagnetische Strahlung entstehen, die die Sonne abgibt. Bevor diese auf der Erdoberfläche auftrifft wird sie vielfach durch die Erdatmosphäre gefiltert und zurückreflektiert. Das, was an Strahlung dabei übrig bleibt, ist eine enorme Energiequelle.

Rechnet man die Sonnenstrahlung in elektrische Leistung um, ergibt sich ein fast nahezu konstanter Wert von 1,367 Kilowatt pro Quadratmeter. Dies nennen die Wissenschaftler die Solarkonstante. Rechnet man diesen Wert wiederum auf den derzeitigen weltweiten Verbrauch an elektrischer Energie um, übersteigt die Sonnenenergie den globalen Energiebedarf um das Fünftausendfache.

Solarthermieanlagen – eine kurze Einführung

Anlagen für Solarthermie sind zur Warmwassergewinnung gedacht. Für das kleine Eigenheim herrschen hierfür ideale Bedingungen. Der Grund: auf ein Jahr gerechnet ergeben sich kaum Schwankungen beim Wasserverbrauch (innerhalb eines Jahres natürlich schon). Einschränkend muss man sagen: der Wasserverbrauch ist nur dann relativ konstant, wenn keine gravierenden Einflüsse eine Rolle spielen. Treten etwa weitere Personen einer Hausgemeinschaft bei, verändert sich der Wasserverbrauch entsprechend.

Welche Wasserverbraucher Ihres Hauses an die thermische Solaranlage angekoppelt sind, liegt ganz bei Ihnen. Möglich ist die Warmwasserbereitung für das Trinkwasser, für Geräte wie Geschirrspülmaschine oder Waschmaschine und auch für die Beheizung der Räume. Mithilfe einer solchen Anlage können Sie – bei optimalen Bedingungen – zwischen 50 und 65 % Prozent Ihres jährlichen Warmwasserbedarfs decken. Hier muss man, allerdings auf das Jahr betrachtet, differenzieren. In unseren Breiten kann, während den sonnenintensiven Monaten, der Warmwasserbedarf komplett von der Solaranlage bereitgestellt werden. In den sonnenarmen Wintermonaten ist dies nur bedingt möglich.

Man neigt zwar leicht dazu, Solaranlagen für das Eigenheim immer noch als eine „neue“ Technik anzusehen. Realistisch betrachtet ist die Solarthermie jedoch schon relativ alt. Das bringt einen wesentlichen Vorteil mit sich: Solarthermieanlagen sind technisch ausgereift und solide. Sie besitzen eine lange Lebensdauer von durchschnittlich 20 Jahren. Einmal installiert, sind sie kaum störanfällig und müssen nur ab und zu gewartet werden.

Kollektoren, Speicher, Regler & Co: Komponenten einer Solarthermieanlage

Das Herzstück einer Solarthermieanlage ist der sogenannte Sonnenkollektor. Dieser arbeitet in gewisser Weise nach dem Vorbild der Natur. Oft wird dabei das Bild eines zu lang in der Sonne liegenden Gartenschlauches bemüht. Die Sonnenstrahlen treffen auf den Schlauch und erwärmen das darin befindliche Wasser. Sonnenkollektoren für das eigene Dach gibt es in drei verschiedenen Varianten:

Flachkollektoren werden bei Eigenheimen am häufigsten verwendet. Das liegt daran, dass sie am preisgünstigsten sind und dabei aber eine gute Energieausbeute vorweisen können. Der Flachkollektor besteht aus einer schwarzen Platte. Diese wird auch Absorber genannt. Je nach Modell ist dieser entweder aus Aluminium oder Kupfer gefertigt. An seiner Oberfläche wird die Sonnenstrahlung in Wärmeenergie umgewandelt. Die Wärme wird dabei auf eine Wärmeträgerflüssigkeit (eine Mischung aus Wasser und ökologisch unbedenklichem Frostschutzmittel) innerhalb eines Rohrsystems übertragen. Der Absorber ist dabei in ein Gehäuse eingebaut, das gut gedämmt ist. Dadurch wird verhindert, dass zu viel Wärme verloren geht. Flachkollektoren werden dabei für die Warmwasserbereitung und für die Heizungsunterstützung eingesetzt.

Röhren- und Luftkollektoren

Röhrenkollektoren wiederum sind in Ihrer Konstruktionsweise dem Flachkollektor sehr ähnlich. Der wesentliche Unterschied: Die Wärmeträgerflüssigkeit enthält keinerlei Luft (Luftbläschen) mehr. Dadurch geht wesentlich weniger Wärme verloren als bei Flachkollektoren. Röhrenkollektoren haben demnach einen viel höheren Wirkungsgrad. Dies zeigt sich insbesondere bei sehr hohen Temperaturunterschieden zwischen Absorber und Umgebung. Jedoch ist der Röhrenkollektor auch teurer und aufwendiger. Röhrenkollektoren eignen sich hervorragend für Raumheizungen und Prozesswärmeerzeugung.

Die dritte Art von Sonnenkollektoren sind die sogenannten „Luftkollektoren“. Im Gegensatz zu den beiden vorhergehend besprochenen Kollektoren, erwärmt dieser Kollektor keine Flüssigkeit, sondern Luft. Der Vorteil bei dieser Verfahrensweise: Der Kollektor kann im Winter nicht einfrieren und hat darüber hinaus auch wenig Probleme mit Rost. Luftkollektoren sind darüber hinaus um einiges billiger als ihre beiden Verwandten. Das liegt auch an der Verwendung preiswerterer Materialien. Luftkollektoren werden dabei weniger für Privathäuser benutzt, als vielmehr für Gebäude mit Luftheizungssystemen wie Schwimmbäder oder Lagerhallen.

Weitere Komponenten der Solarthermieanlage

Im Falle der am meisten verbreiteten Solarthermieanlagen mit Flachkollektoren, angetrieben durch eine Umwälzpumpe, strömt die Wärmeträgerflüssigkeit aus den Kollektoren heraus und wird zum Warmwasserspeicher der Anlage geleitet. Hier wird die Wärmeenergie an das gespeicherte Wasser abgegeben, das seinerseits an die Wasserverbraucher des Haushalts weitergeleitet wird. Die abgekühlte Wärmeträgerflüssigkeit wird dann wieder in die Kollektoren gepumpt, um dort neue Wärme aufzunehmen. So ist der Zirkulationskreislauf wieder geschlossen. Neben dem Warmwasserspeicher und den Sonnenkollektoren ist der Solarregler der dritte wichtige Bestandteil der Anlage.

Der Regler misst die Temperatur innerhalb des Kollektors und innerhalb des Warmwasserspeichers. Sobald die Temperatur des Kollektors ansteigt, schaltet der Solarregler die schon erwähnte Umwälzpumpe an. Diese setzt die Zirkulation der Wärmeträgerflüssigkeit in Gang, die die Wärme zum Wasserspeicher transportiert. Dies sind die drei wesentlichen Hauptkomponenten der Solarthermieanlage. Weitere Bestandteile sind:

  • Temperaturfühler für den Kollektor
  • Temperaturfühler für den Warmwasserspeicher
  • Temperaturfühler für die Nachheizung
  • Kaltwasserzufluss
  • Warmwasserzufluss
  • Ausdehnungsgefäß
  • Umwälzpumpe
  • Rohre & Isolierung

Die Nutzung einer Solarthermieanlage schließt in der Regel die weitere Nutzung der konventionellen Heizung mit ein. Diese ist meistens notwendig, wenn die Solaranlage nur wenig oder keine Nutzenergie produziert. Eine solche Anlage ist übrigens problemlos in ein bereits bestehendes System integrierbar.

Investieren Sie in den Umweltschutz und damit in die Zukunft

Neben Ihrer Geldbörse schützen Sie mit der Verwendung einer Solarthermieanlage vor allen Dingen die Umwelt. Die Anlage verringert ganz erheblich die klimaschädlichen CO2-Emissionen. Sie besitzt eine eindeutig positive Klimabilanz. Konventionelle Heizanlagen produzieren hingegen sehr viel CO2. Dies wird schon bei einem Blick auf die sogenannte Amortisationszeit sichtbar. Damit wird diejenige Zeit bezeichnet, in der die Anlage so viel Energie produziert hat, wie zu Ihrer Herstellung benötigt wurde. Bei Solarthermieanlagen liegt dieser Wert – je nach Ausführung – zwischen einem halben und zweieinhalb Jahren. Konventionelle Anlagen amortisieren sich im Gegensatz dazu niemals.

Was soll eine solche Anlage kosten?

Die Anfangkosten für Anschaffung und Montage scheinen zunächst einmal sehr hoch zu sein. Laufende Betriebskosten – von dem Strom für die Umwälzpumpe einmal abgesehen – besitzt die Solaranlage nur in geringem Maße. Neben den überaus geringen Stromkosten für die Pumpe sollten Sie noch Versicherungskosten hinzurechnen. Eine Versicherung gegen Witterungs- oder Diebstahlschäden abzuschließen, kann durchaus sinnvoll sein. Zum Teil lassen sich die Sonnenkollektoren auch über eine Glas- oder Gebäudeversicherung mitversichern.

Auch wer den Kauf einer solchen Anlage nicht mithilfe seines eigenen Kapitals stemmen kann, muss nicht die Flinte ins Korn werfen. Selbstverständlich können Sie ein Darlehen hierfür aufnehmen oder die Anlage mithilfe von Eigenkapital und einem Darlehen erwerben. Viele Banken bieten hierfür besondere Zinskonditionen an. Erkundigen Sie sich etwa bei der KfW-Bank oder anderen umweltaktiven Banken. Außerdem existieren Fördertöpfe, die von Ländern, Städten und Kommunen bereitgestellt werden. In Sachen Finanzierung kann Ihnen auch der Fachhändler bzw. Fachmann vor Ort wertvolle Hinweise geben. Kalkulieren Sie in Ruhe alles genau durch und Sie werden schon bald die richtige thermische Solaranlage für Ihr Eigenheim gefunden haben.

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