Wünschen Sie mehr Tipps rund um Hausbau und Renovierung?
Bauland finden, Haus bauen und sanieren: Erhalten Sie mit unserem Newsletter die wichtigsten Tipps rund um Bauen und Renovieren.
Die Sonne lässt sich als aktive Wärmequelle für das Haus nutzen. Sonnenkollektoren wandeln ihre Energie zur Wassererwärmung um und unterstützen bei Bedarf die Heizung. Wie sich eine thermische Solaranlage in das Heizsystem integrieren lässt?
Eine thermische Solaranlage bringt viele Vorteile: Sonnenkollektoren liefern klimafreundliche und kostenlose Wärme, die für die Wassererwärmung und allenfalls zur Unterstützung des Heizenergiebedarfs nutzbar ist. Kombiniert mit einer fossilen Heizanlage wird ein wesentlicher Teil der CO2-verursachenden Brennstoffe Heizöl und Erdgas eingespart. Kollektoren auf dem Dach können jedoch auch erneuerbare Energiesystemen wie Wärmepumpen oder Holzheizungen ergänzen. In vielen Fällen verbessern sie die Gesamtenergieeffizienz, weil die Kraft der Sonne für höhere Temperaturen sorgt respektive in den Sommer- und Übergangsmonaten ausreichend zur Verfügung steht.
Bei den Vorschriften gilt: Thermische Solaranlagen werden als Standardlösung akzeptiert, um neue Häuser, wie von den meisten kantonalen Bauvorschriften verlangt, mit einem erneuerbaren Mindestenergieanteil zu versorgen. Dies gilt auch für den Heizungsersatz, wobei einige Kantone sogar Förderbeiträge für thermische Solaranlagen ausrichten.
Weil ein Ein-zu-eins-Ersatz von rein elektrischen Wassererwärmern faktisch nicht mehr gestattet ist, haben viele Kantone ihre baurechtlichen Bewilligungsauflagen für Solaranlagen im Gegenzug stark vereinfacht.
Eine thermische Solaranlage dient primär als Energiequelle für das Warmwasser, in Einfamilienhäusern ebenso wie in grossen Wohnhäusern. Über ein Jahr bilanziert liefern Sonnenkollektoren die Hälfte bis zu zwei Dritteln der Energie, die für die Wasseraufbereitung erforderlich ist. Die Gesamtanlage besteht aus verschiedenen Einzelkomponenten, die teilweise in das Heizungssystem einzubinden sind.
Zentrales Element einer Sonnenkollektoranlage ist der verglaste, schwarz beschichtete Absorber (Flachkollektor), der auf einem Schräg- oder Flachdach respektive an einer Fassade montiert werden kann. Dieser setzt sich folgendermassen zusammen:
Sobald die Temperatur in den Sonnenkollektoren höher ist als im Speicher, startet die Umwälzpumpe und bringt die Wärme vom Dach ins Haus. Ventile und Siphons verhindern, dass ein Speicher überhitzen kann.
Die Klimaverhältnisse und die Sonnenscheindauer am Gebäudestandort sowie die geografische Ausrichtung der Dachflächen beeinflussen den solaren Wärmeertrag. Ein guter Platz für Sonnenkollektoren lässt sich immer finden. Folgende Faktoren sind zu berücksichtigen:
Thermische Solaranlagen benötigen in der Regel einen Wärmespeicher, damit die zeitliche Differenz zwischen Produktion und Verbrauch überbrückt werden kann. Abhängig vom Energiebedarf sind zwei verschiedene Speichersysteme möglich: Wird die Solarenergie nur für die Wassererwärmung genutzt, wird ein einziger Kombispeicher benötigt. Solche Wärmespeicher haben den Brauchwasserbehälter integriert und fassen in einem Einfamilienhaus idealerweise 300 bis 400 Liter solar erwärmtes Wasser. Soll die solare Wärme auch für die Heizanlage nutzbar sein, braucht es dazu eigene Wärmespeicher, mit einem Volumen von 800 bis 1500 Liter.
Der kombinierte Energie-Wasser-Tank lässt sich durch eine sogenannte Frischwasserstation vereinfachen. Die solare Wärme fliesst hierbei in den Energiespeicher und danach über einen elektrisch aufgeheizten Wärmetauscher, vergleichbar einem Durchlauferhitzer, in den Wasserkreislauf. Damit lässt sich der zeitlich beschränkte Temperaturbedarf von 65 °C mit hoher Energieeffizienz decken. Dies verhindert die Legionellenbildung im warmen Wasser.
Die Praxisregel für die Dimensionierung von Flachkollektoren lautet: Eine Dachfläche von 1 bis 1,5 m2 pro Kopf liefert etwa die Hälfte der jährlich nutzbaren Wärmeenergie. Die ideale Grösse für ein Einfamilienhaus beträgt folglich 5 bis 6 m2. Für beschattete oder nicht optimal geneigte Dachflächen sind Zuschläge von 50 Prozent einzuplanen. Weil viele Dächer jedoch weit grössere Flächen besitzen und sich die Kosten für die eigene Wärmeerzeugung so einfach senken lassen, kann die Solarthermie für folgende, weitere Anwendungen genutzt werden:
Praxiskontrollen und Leistungstests von frühen thermischen Solaranlagen deckten wiederholte Mängel bei der Installation und der Steuerung auf. Deshalb sind folgende Faktoren für eine hohe Qualität zu beachten:
Bauland finden, Haus bauen und sanieren: Erhalten Sie mit unserem Newsletter die wichtigsten Tipps rund um Bauen und Renovieren.