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Photovoltaik Warmwasser




Sonnenenergie kann nicht nur zur Stromerzeugung verwendet werden, sondern auch zur Bereitung von Warmwasser. Da der Warmwasserbedarf in der Regel in einem Haushalt über das gesamte Jahr gleichbleibend ist, gibt es bei der Warmwasserbereitung durch Photovoltaik, im Gegensatz zur Heizung, eine bessere Deckung des Energiebedarfs mit der Energienachfrage.

So ist es möglich, mit der geeigneten Anlage etwa 50 bis 65 Prozent des jährlichen Bedarfs an Warmwasser mit Hilfe einer Solaranlage zu decken. Im Sommer können häufig sogar bis zu 100 Prozent des Warmwassers über eine Photovoltaikanlage bereitet werden. Die thermische Solaranlage wird hauptsächlich für Privathaushalte genutzt. Sie dient zur Erwärmung des Trinkwassers, also des Dusch-, Bade- und Spülwassers.

Die thermische Solaranlage

Die Technik der thermischen Solaranlage ist bereits gut entwickelt, und die Anlagen selbst sind unkomplizierter als Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung. Sie können problemlos in jeden Gebäudetyp integriert werden. Um Sonnenenergie zur Warmwasserbereitung zu verwenden, wird diese zunächst mit Hilfe eines Kollektors aufgefangen. Die gängigste Form sind Flachkollektoren, die auf dem Hausdach angebracht werden. Daneben gibt es noch Röhrenkollektoren, die zwar ertragreicher, aber auch teurer sind.

Werden die Kollektoren ausschließlich zur Bereitung von Warmwasser verwendet, reichen Flachkollektoren aus. Bei der Nutzung der Sonnenenergie auch zur Stromerzeugung mittels Solarthermie sind Röhrenkollektoren unabdingbar. Der Kollektor ist mit einem Absorber beschichtet, der die Sonnenstrahlen aufnimmt (absorbiert). Dieser Absorber erwärmt den Wärmeträger (flüssiges Frostschutzmittel). Der heiße Wärmeträger wird dann von einer Pumpe zu einem Warmwasserspeicher transportiert.

Der Warmwasserspeicher wirkt wie eine Thermoskanne, hält also die erzeugte Wärme warm. Der abgekühlte Wärmeträger wird wieder zurück zum Kollektor gepumpt. Da die thermische Solaranlage an den üblichen Heizkessel angeschlossen ist, sorgt dieser auch für genügend warmes Wasser, sollte die Solaranlage einmal nicht ausreichend Energie produzieren.

Die thermische Solaranlage mit Heizungsunterstützung

Eine thermische Solaranlage, die sowohl der Warmwasserbereitung als auch der Heizungsunterstützung dient, nennt man auch Kombispeicher oder Tank-im-Tank-System. Soll die thermische Solaranlage nicht nur zur Warmwasserbereitung, sondern auch zur Heizungsunterstützung verwendet werden, so sollte die thermische Solaranlage mit einem Solarpufferspeicher kombiniert werden. Die Solarenergie findet immer dann ihre Nutzung, wenn der Speicher wärmer ist als das zurückfließende Heizungswasser in den Heizungskessel. Das Wasser erwärmt sich in einem Trinkwasserspeicher, der in den Solarpufferspeicher integriert ist. Das Wasser bleibt in einem Solarwasserspeicher mehrere Tage lang warm. So entlastet die thermische Solaranlage die Heizung.

Die thermische Solaranlage ist umweltfreundlich

Die Installation einer thermischen Solaranlage stellt einen aktiven Beitrag zur Verringerung der CO2-Emissionen dar, da möglichst keine elektrischen Heizanlagen eingesetzt werden sollen und somit auch keine Stoffe verbrannt werden. Eine thermische Solaranlage zur Warmwasserbereitung mit Röhrenkollektoren spart gegenüber einem gängigen Heizungssystem bis zu 360 Gramm CO2- Ausstoß.

Bei dem Gebrauch von Flachkollektoren und bei einer thermischen Solaranlage mit Heizungsunterstützung sind die Einsparungen etwas geringer. Eine herkömmliche Heizung verschwendet im Sommer Energie, da sie zur Nutzung des Warmwassers auch im Sommer angeschaltet bleiben muss. Wird das Wasser mit Solarenergie erwärmt, so kann im Sommer die Heizung vollständig ausgeschaltet werden. Wichtig für die Umweltverträglichkeit einer thermischen Solaranlage ist auch die energetische Amortisation. Sie bezeichnet den Zeitraum, der benötigt wird, bis der Ertrag der Anlage den Energieaufwand der Herstellung und der Wartung übersteigt.

Bei thermischen Solaranlagen zur Warmwasserbereitung liegt die Amortisationszeit bei etwa eineinhalb Jahren, bei Anlagen mit Heizungsunterstützung bei zwei bis vier Jahren.


       

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