Solaranlage zur Heizungsunterstützung
Neben der Warmwasserbereitung kann die solare Wärme zusätzlich zum Heizen eines Gebäudes genutzt werden. Dazu ist jedoch eine weitere Wärmequelle wie etwa eine Brennwertheizung, eine Wärmepumpe oder eine Holzheizung erforderlich (siehe Beitrag Bivalentes Heizen mit der Sonne). Im Vergleich zur solaren Warmwasser-Anlage benötigt die heizungsunterstützende Solaranlage eine größere Anzahl Kollektoren sowie spezielle Speicher (z.B. Kombi- oder Pufferspeicher).
Gallerie
Die Heizungsvariante ist vor allem für Neubauten mit geringer
Heizlast geeignet, wo die Sonnenwärme den überwiegenden Teil des
Heizenergiebedarfs abdecken kann und auch bei Sanierungmaßnahmen im
Wohngebäudebestand. Flächenheizsysteme wie Wand- oder
Fußbodenheizungen passen besonders gut für eine solare
Heizungsunterstützung. Die solaren Deckungsbeiträge für die
Gebäudeheizung liegen bei 10% bis 30%, bei Niedrigenergiehäusern
bis zu 40%. Mittlerweile arbeiten rund 30% aller in Deutschland
installierten Solarthermieanlagen heizungsunterstützend – mit
steigendem Trend.
Individuell oder von der Stange
In der Praxis werden heizungsunterstützende Solaranlagen entweder
von einer Installationsfirma maßgefertigt aus Einzelkomponenten vor
Ort zusammengebaut oder die Firma nutzt eine Paketlösung von der
Stange. Die Heizungsindustrie bietet vorkonfektionierte
Solarthermiepakete (auch Kombisysteme genannt) aus Kollektoren,
Speicher, Solarstation und Regler an. Das Montagesystem und
weiteres Zubehör können zu einer industriellen Komplettlösung
gehören.
Anforderungen an die Bauteile
Zum Einsatz kommen Flach- und Röhrenkollektoren. Sie sollten für
Solaranlagen zur Heizungsunterstützung einen möglichst hohen
Wirkungsgrad besitzen und müssen auch bei
niedrigen Außentemperaturen hohe Systemtemperaturen erreichen. Beim
Vergleich verschiedener Kollektoren ist auf den Wirkungsgrad bei
einer Temperaturdifferenz zur Umgebung von 50–60 K (= Kelvin) zu
achten. Die Regelung sollte vom Hersteller für Systeme zur
Heizungsunterstützung beschrieben sein. Das Solarfluid muss
thermisch besonders beständig sein, weil sich die Anlage im Sommer
häufig im Stillstand befindet.
Einsparpotenzial
Eine heizungsunterstützende Solaranlage schont den vorhandenen
Heizkessel, weil sie die energieaufwendigen Brennerstarts mindert.
Bei vielen Anlagen bleibt der Heizkessel über den Sommer
ausgeschaltet. Eingespart wird nicht nur Brennstoff, sondern auch
Strom. Bei Einfamilienhäusern im Bestand liegt die
Energiesparpotenzial durch die solare Heizungsunterstützung
zwischen 20% bis 40%. In Neubauten sind über das ganze Jahr 50% bis
100% Einsparung erreichbar.
Einfluss auf die Energieeinsparung haben:
- Raumwärme- und Warmwasserbedarf
- Warmwasser-Zirkulation
- Kollektorfläche, Neigung und Orientierung des Kollektorfeldes
- Wärmebedarf und Wärmeübertragung
- Passive Sonnenenergienutzung (Fensterflächen)
- Warmwasserkomfort (Bereitschaftszeiten, Leistung, Temperatur).
Heizungsunterstützende Solaranlagen werden von der aktuellen Energieeinsparverordnung (EnEV 2009) angerechnet. Solare Gewinne berücksichtigt die EnEV beim zu planenden Gebäude-Primärenergiebedarf, was den Umfang der notwendigen Wärmeschutzmaßnahme verringert. Als Überschlagswert für die notwendige Kollektorfläche (nach EnEV/DIN V 4701- 10) in Abhängigkeit von der Wohnfläche gilt bei 100/150/200 m² Nutzfläche eine Kollektorfläche von 6,5/9/11,5 m².
