Energie & Wärme über Solarthermie
Die Nutzung der Solarenergie nimmt einen immer größeren Raum ein. Sie ist umweltfreundlich und führt zu einem stark verminderten Einsatz fossiler Brennstoffe. Dies ist sowohl im gewerblichen als auch im privaten Hausbau ein großer Vorteil, weil die Bewirtschaftungskosten für die Energiebeschaffung deutlich minimiert werden können. Sonnenkollektoren können sowohl mit als auch ohne einen Saisonspeicher angebracht werden. Viele Nutzer lassen die Kollektoren so einbauen, dass sie während der Heizperiode unmittelbar die Solarkraft in Energie umwandeln. Sie werden auf einen bestimmten Sonneneinfallswinkel ausgerichtet.
Eine ideale Nutzungsmöglichkeit bieten jedoch Kollektoren, die flexibel nachgeführt werden können und über einen Saisonspeicher verfügen. Sie nutzen sowohl im Sommer als auch im Winter die gesamte verfügbare Sonneneinstrahlung und speichern die Energie ab, sodass sie bei Bedarf in das Versorgungsnetz des Hauses eingespeist werden kann. Allerdings ist die Reparaturanfälligkeit von flexibel nachgeführten Kollektoren höher und sie können auch nicht in ein Dach eingebaut werden. Deshalb werden im privaten Hausbau in der Regel statisch montierte Kollektoren verwendet.
Solarthermische Kollektoren mit oder ohne Strahlenkonzentration zur Anhebung der Temperatur
Es gibt unterschiedliche Arten von Kollektoren. Sie können mit oder ohne eine Konzentration der Sonneneinstrahlung zur Anhebung der Temperatur eingebaut werden. Flachkollektoren zum Beispiel bündeln das Licht nicht, sondern erwärmen unmittelbar eine Wärme leitende Fläche, in deren Röhren sich in der Regel ein Gemisch aus Wasser und Propylenglykol befindet. Der Zusatz von Propylenglykol dient als Frostschutz. Moderne Flachkollektoren arbeiten inzwischen auch mit Vakuumtechnik. Vakuumröhrenkollektoren arbeiten mit einem System konzentrischer Glasröhren, zwischen denen sich ein Vakuum befindet. In der inneren Röhre befindet sich das Wasser-Propylengemisch, dass als Wärmeübertragungsmedium dient. Die Wirkungsweise von Vakuumkollektoren ist höher als die der Flachkollektoren. Allerdings sind sie auch teurer in der Anschaffung.
Eine Alternative stellen die solarthermischen Kollektoren mit einer Konzentration der Sonneneinstrahlung dar. Es kann sich um Vakuumröhrenkollektoren mit eingebautem Reflektor, um Parabolinnenkollektoren oder um sogenannte Solartürme handeln. Während sich Parabolinnenkollektoren und Solartürme eher für die industrielle Energiegewinnung eignen, könnten Vakuumröhrenkollektoren mit Reflektor auch im privaten Hausbau eingesetzt werden. Sie haben zwar eine höhere Wirkungsweise, allerdings müssen sie regelmäßig gereinigt werden. Je nach Dachkonstruktion kann dies zu Problemen führen.
Anwendungsmöglichkeiten der Solarthermie im Alltag
Solarenergie wird beim privaten Hausbau dazu verwendet, die Heizkosten und die Kosten für die Warmwasseraufbereitung zu reduzieren. Eine gut durchdachte solarthermische Anlage kann dazu führen, dass auf fossile Brennstoffe wie Kohle, Öl oder Erdgas weitgehend verzichtet werden kann. Wie effektiv die Sonneneinstrahlung allein zur Erwärmung der Raumluft dienen kann, sieht man bei Gewächshäusern oder Wintergärten. Man kann Solarthermie nicht nur mit Kollektoren auf dem Dach nutzen. Es gibt inzwischen sogenannte Absorberwandflächen. Hier trifft das Sonnenlicht hinter einer Schicht aus transparentem Dämmmaterial auf eine schwarze Absorberoberfläche. Dadurch wird die dahinter liegende Wand geheizt. Bei dieser Art der Nutzung spricht man von einer passiven Ausnutzung der Solarthermie. Die Nutzung von Sonnenkollektoren zur Verwendung der Solarthermie wird hingen als aktive Nutzung bezeichnet. Werden elektrisch betriebene Umwälzpumpen verwendet, um die durch die Kollektoren erzeugte Energie in den Wärmekreislauf zu verbringen, kann die Heizleistung deutlich gesteigert werden.
Im Sommer können die Sonnenkollektoren ausreichen, um den gesamten Warmwasserbedarf eines Haushaltes zu decken. Es besteht die Möglichkeit, Solarthermie nur für die Warmwasseraufbereitung, als eigenständige Heizung oder zur Unterstützung einer anderweitig bereits vorhandenen Heizanlage zu verwenden. Eine zusätzliche Heizung wird heute nur noch bei Altbauten oder bei einer zu geringen Aufstellfläche für Kollektoren benötigt. Auch wenn das Gebäude überwiegend im Schatten liegt, sind zusätzliche Heizsysteme notwendig. Für den Immobilienbesitzer sind solche solarthermischen Anlagen ausgesprochen preiswert. Es fällt lediglich ein geringer Anteil an Stromkosten für das Betreiben der Umwälzpumpe an. Außerdem handelt es sich um eine für die Umwelt nicht belastend wirkende Heizmethode, die völlig ohne Rückstände wie Asche oder Feinstaub arbeitet.
Weitere Informationen zur Solarenergie:
