Solarthermieanlage auf einem Hausdach. (Quelle: Kara - Fotolia.com)

Auslegung der Anlage

Der solare Energieertrag an einem Standort hängt unter anderem ab von der geographischen Breite des Standorts, der Ausrichtung und Neigung der Kollektorfläche sowie eventueller Verschattung.

Ausrichtung: Optimal ist eine Ausrichtung von Süd-Ost bis Süd-West. Kleinere Abweichungen nach Osten oder Westen mindern den Energieertrag jedoch nicht wesentlich. Da sich in Flusstälern im Winterhalbjahr der Nebel erst mittags auflöst, kann eine Westorientierung hier besser als eine Ostausrichtung sein. Verschattungen sollten vermieden werden.

Neigungswinkel: Der optimale Neigungswinkel hängt von der Nutzungsart ab. Ein Kollektorwinkel zwischen 40 - 60 Grad ist am besten geeignet, um Brauchwasser zu erwärmen. Die Sonne lässt sich zur Heizungsunterstützung in den Wintermonaten am besten mit einem Winkel von 45 bis zu 70 Grad einfangen.

  • In der Fachliteratur wird häufig als Faustformel angegeben, dass für die Brauchwassererwärmung pro Person 1 bis 1,5 m2 eines Flachkollektors oder 0,8 bis 1,2 m² eines Vakuumröhrenkollektors geplant werden sollte. Für eine sehr hohe solare Deckungsrate bei der Brauchwassererwärmung wird eine Kollektorgröße pro Person von über 2,5 m² Flachkollektoren benötigt. Hierbei ist aber zu bedenken, dass sich die Anlage im Sommer dann regelmäßig im Stillstand befindet und ein größerer Wärmespeicher installiert werden muss.
  • Bei Solarthermieanlagen, die zusätzlich auch zur Bereitstellung von Raumheizungswärme gedacht sind, werden für ein Einfamilienhaus in der Regel 10 bis 20 m² Kollektorfläche benötigt. Auch hier sind höhere solare Deckungsraten durch eine Vergrößerung der Kollektorfläche möglich. Dies ist allerdings nur umsetzbar, wenn ein entsprechend großer Wärmespeicher im Haus Platz findet. In Bestandsgebäuden kann ein entsprechend großer Wärmespeicher von mehreren tausend Litern nicht immer untergebracht werden. Die benötigte Kollektorfläche hängt bei der Heizungsunterstützung grundsätzlich stark von der energetischen Qualität der Gebäudehülle ab.
  • Von der Größe des Speichers hängt ab, für wie viele Tage Solarenergie vorgehalten und wieviel Wärme in den Übergangszeiten genutzt werden kann. Mit größeren Speichern werden mehr sonnenarme Tage überbrückt. Bei einem kleinen Speicher muss die konventionelle Heizung öfter anspringen. Für normalgroße Anlagen zur Brauchwassererwärmung sollte der Speicher in einem Haushalt mit vier Personen eine Größe von 300 bis 500 Litern haben. Für größere Anlagen mit 2,5 m² und mehr Kollektorfläche pro Person muss der Speicher mit etwa 600 bis 1.000 Litern ebenfalls größer ausfallen, um die Solarenergie in den Übergangszeiten zu nutzen.
  • Solarthermieanlagen zur Brauchwassererwärmung und gleichzeitigen Heizungsunterstützung benötigen deutlich größere Wärmespeicher. Hier sind Speichergrößen ab 800 Litern notwendig. Ideal sind größere Speicher mit über 1.000 Litern. Bei großen Anlagen mit hohen solaren Deckungsanteilen sind auch mehrere tausend Liter Speicher sinnvoll.

Regelmäßige Kontrolle

In älteren Solarthermieanlagen kann eine ungewollte Schwerkraftzirkulation des Warmwassers auftreten, indem in der Nacht leichtes warmes Solarfluid zur Dachsolaranlage hinaufströmt und abgekühltes und damit schweres Fluid nach unten sinkt. Dies kann aufgrund einer defekten Schwerkraftbremse eintreten und hohe Wärmeverluste im Winter bedeuten. Eine regelmäßige Kontrolle der Anlage v. a. im Winter ist daher notwendig. Erkennbar ist das Problem, wenn bei stehender Anlage in der Nacht die Thermometer für Vor- und Rücklauf unterschiedliche Temperaturen zeigen.