Aufbau einer Solaranlage

Bestandteile und Aufbau eines kompletten Solarwärme-Systems

Thermische Solaranlagen haben Hochkonjunktur und befinden sich auf Dächern von Neubauten, aber auch auf älteren Häusern in immer größerer Zahl. Das Bewusstsein für erneuerbare Energien ist in den letzten Jahren spürbar gestiegen, und auch Fördermittel bei dem Kauf von Solaranlagen sowie Kostenersparnis bei der Heizung und der solaren Warmwasserbereitung haben viele Kunden überzeugt. Gegenwärtig existieren in bestimmten Bundesländern sogar gesetzliche Vorschriften, welche den angehenden Bauherren zum Installation einer thermischen Solaranlage verpflichten.

GrafiK. Aufbau einer Solaranlage mit Kollektor, Heizung, Speicher und Regelung anhand des Paradigma AquaSystems für Warmwasser und solarer Heizungsunterstützung

Aufbau: Der Solarkollektor einer Solaranlage

Ein Solarkollektor kann auf dem Dach eines Hauses oder auch im Garten montiert werden. Er fungiert zusammen mit dem Speicher als zentrale Komponente im Aufbau einer Solaranlage und dient als Wärmesammler. Der Solarkollektor und nimmt die kostenlose Sonnenenergie auf und wandelt sie in nutzbare Wärme ein. Dabei gibt  es unterschiedliche Formen und Bauarten von Solarkollektoren, auf Einfamilienhäusern in unsren Breitengraden haben sich Flachkollektoren sowie die effektiveren Vakuumröhrenkollektoren durchgesetzt. Der Solarkollektor nimmt die Sonnenenergie durch einen Absorber ("Sammler") auf und macht die Solarwärme für den späteren Verbrauch nutzbar. Diesen Vorgang der Wärmenutzung der Solarenergie nennt man Solarthermie.

Man kann mit einer Solaranlage die Leistung der Heizung unterstützen, diesen für die solare Warmwasserbereitung einsetzen oder, bei ausreichender Größe der Solaranlage (Dimensionierung), auch beide Komponenten abdecken. Obwohl ein Solarkollektor so installiert ist, dass er die bestmögliche Menge an Sonnenlicht aufnehmen und speichern kann, wird eine Anlage, welche für ein Einfamilienhaus konzipiert ist, die Heizung im Winter nicht vollständig ersetzen können. Viele Heizungen laufen jedoch auch im Sommer, weil auch die Warmwasserbereitung darüber läuft. Mit dem thermischen Solarkollektor kann das Heizungssystem in den sonnigen Monaten komplett ausgeschaltet werden. Dies spart nicht nur Energie und ist damit umweltfreundlich, sondern es schont auch die Haushalskasse. Zudem wird die gesamte Heizungsanlage geschont, denn man spart viele Betriebskosten ein. Auch in der dunklen Jahreszeit wird Solarenergie eingefangen, denn die empfindlichen Komponenten der Solaranlage reagieren nicht nur auf strahlenden Sonnenschein, sondern auch auf sämtliches Licht. Die Menge wird mitunter jedoch nicht ausreichen, um beispielsweise die gesamte Warmwasserversorgung sicherzustellen. In diesem Fall wird die Heizung hinzugeschaltet. Um den Solarertrag auch in den Wintermonaten und in der Übergangszeit hoch zu halten empfiehlt es sich möglichst effiziente Solarkollektoren bei der Planung einer Solaranlage zu verwenden. Insbesondere der Vakuumröhrenkollektor mit CPC-Spiegeln vermag ein Maximum an Solarenergie in Wärme umzuwandeln und spielt bei supoptimaler Sonneneinstrahlung seinen Vorteil bei der Energiegewinnung aus.

Video des Solaranlagen Aufbaus auf Youtube

Das Video zeigt den Aufbau einer Solaranlage für die Warmwasser-Bereitung durch einen Paradigma Handwerker.

Aufbau: Solarregler und Solarpumpe einer Solaranlage

Eine thermische Solaranlage sollte heutzutage möglichst in jeden Neubau integriert werden, denn es handelt sich um eine umweltfreundliche und zukunftsweisende Energieform. Man kann eine Solaranlage auch in einem alten Haus in eine bestehende Heizungsanlage integrieren. Hierzu wird der Solarkollektor an einer geeigneten Stelle auf dem Dach oder im Garten installiert. Weitere Komponenten sind die Solarpumpe, welche die Wärmeenergie an die entsprechenden Stellen verteilt, sowie ein Solarregler. Der Solarregler ist mit Fühlern verbunden, welche permanent die Temperatur im Solarkollektor und im Wärmespeicher messen. Die Solaranlage wird durch den Solarregler vollautomatisch gesteuert und schaltet sich selbstständig ein und aus. Ist nicht genügend solare Energie vorhanden, wird die Leistung der Heizungsanlage hochgefahren, sodass die Versorgung sichergestellt ist. Die Energie wird zuerst aus dem Wärmespeicher entnommen, und erst, wenn dieser leer ist, wird auf die Anlage zurückgegriffen. Manche Solarregler geben weiterhin Auskunft über die Betriebsstunden, in denen die Solaranlage das Haus mit Wärmeenergie versorgt hat. Die Temperaturen des Kollektors und des Wassers können permanent abgelesen werden. Einstellungen können zwar selbstständig vorgenommen werden, man sollte aber in das System nur eingreifen, wenn man sich damit wirklich gut auskennt. Oftmals sind die Solarpumpe und der Solarregler in einer Einheit zusammengefasst; in diesem Fall spricht man im Fachjargon der Solartechnik von einer Solarstation.

Bei der Integration einer Solaranlage in einen Neubau werden die Räumlichkeiten von vorne herein so vorbereitet, dass das System nahezu unsichtbar installiert werden kann. Entscheidet man sich für eine Nachrüstung, muss man überlegen, wo man die Solarpumpe bei den Überlegungen zum Aufbau einer Solarwärmeanlage und den Wärmespeicher am günstigsten in die Räumlichkeiten integriert. Ein Raum unter dem Dach bietet sich ebenso an wie die Integration in das Badezimmer, so es eine ausreichende Größe hat. Man kann die Reglereinheit der thermischen Solaranlage auch im Keller oder in einer Garage oder einem anderen Nebengebäude aufbauen. Es sollte jedoch auf kurze Wege geachtet werden, damit die Wärmeversorgung effektiv ist und es nicht zu unnötigen Wärmeverlusten zu vermeiden. Ein Fachmann wie etwa ein Paradigma SystemPartner als Spezialist für Solarthermie und Heizungsbau berät ausführlich vor Ort und sollte unbedingt konsultiert werden. Von einer "Do-it-Yourself-Solaranlage" ist dringend abzuraten sofern nicht langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Solartechnik vorhanden ist.

Lexikon

Begriffe der Solartechniken der Solarthermie und Photovoltaik, sowie von Heizungen und aus dem Themengebiet der erneuerbaren Energien,  komplexe Technik und Funktionsweisen im Online Solar Lexikon von Paradigma, einem führenden Hersteller Gas- und Pelletskesseln.

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