SOLVIS GmbH
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Solarthermie allgemein

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Allgemeines - wann ist eine Solaranlage sinnvoll?

Eine Solaranlage kann überall sinnvoll eingesetzt werden. Nur die Größe muss angepasst werden (Dimensionierung), um genügend solaren Ertrag zu erreichen. 

Entscheidend für die im Haus nutzbare Wärme von der Sonne sind die Qualität der Kollektoren, deren Anzahl, die Ausrichtung bzw. Neigung, Verschattung der Kollektoren, aber auch die Installationsqualität - insbesondere die Rohr-Isolierung.
SolvisFera-Hochleistungskollektoren waren bei Stiftung Warentest 09.2010 in puncto Qualität und Leistungsfähigkeit die Nummer Eins.

Scheint überhaupt genug Sonne in Deutschland?

Sonnenwärme (auch Solarwärme genannt) kann gemessen werden. Die von der Sonne an die Erde „verschenkte“ Wärmemenge beträgt maximal ca. 2.200 Kilowattstunden (kWh) pro Quadratmeter (m²). Dieser Wert wird z.B. in Nordafrika erreicht. 

In Norddeutschland liegen wir immerhin bei ca. 1.000 bis 1.200 kWh/m²In Süddeutschland sind es ca. 1.200 bis 1.400 kWh/m². Das ist genug Wärme für eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung mit einer Solarthermie-Anlage. 

Jeder hat schon die Kraft der Sonne erfahren, wenn die Sonnenstrahlen mit einer Lupe gebündelt werden.

Mit einer neuen, optimierten SolvisMax Solarheizung lassen sich gegenüber dem alten Heizkessel bis zu 50 % Brennstoff und Heizkosten sparen. Über 1000 Referenzanlagen mit Einsparwerten sind hier gelistet.

Kann ich in meiner Region Sonnenwärme überhaupt nutzen?

Sonnenwärme kann überall in Deutschland und in Europa genutzt werden und selbst in Gegenden mit geringer Sonnenstrahlung wie Skandinavien ist Solartechnik weit verbreitet. 

Entscheidend für die Wirtschaftlichkeit ist die Qualität der Solaranlage. Ziel einer hochwertigen Solaranlage ist, die Sonnenstrahlung so effektiv wie möglich einzufangen und die Wärme dann so intelligent wie möglich für Warmwasser und für das Heizen zu nutzen. Im mehrfach ausgezeichneten Solarheizsystem SolvisMax stecken mehr als 20 Jahre Erfahrung, um die Wärme der verschiedenen Energieträger optimal auszunutzen. 

Eine Studie von co2online gemeinnützige GmbH aus dem Jahre 2011 zeigt, wie unterschiedlich sparsam die Heizkesseltechnik in deutschen Kellern mit Brennstoffen inklusive Sonnenwärme umgeht.

Vergleich Heizungen, Nutzung Sonnenwärme

Hat mein Wohnort einen Einfluss auf die Größe der Solaranlage?

Ja.
Je mehr die Solarwärme in Ihrer Region zur Verfügung steht, desto kleiner kann die Solaranlage sein.
Es ist ja logisch, dass in Skandinavien mehr Fläche auf dem Dach benötigt wird als in Südeuropa, um die gleiche Wärmemenge zu „ernten“. Zwischen Nord- und Süd-Deutschland liegt der Unterschied in der Auswahl bei etwa 10 % Solarkollektor-Fläche. 

 

 

Arbeitet die Solaranlage auch ohne direkten Sonnenschein?

Die Nutzung der sogenannten diffusen Strahlung bei bewölktem Himmel ist bei der Erzeugung von Solar-Strom (Photovoltaik) höher als bei der Erzeugung von Solar-Wärme (Solarthermie). 
Um aus der Kraft der Sonne Wärme zu erzeugen, wird eine direkte Sonneneinstrahlung benötigt. Aber auch an bewölkten Tagen erzeugt die Solaranlage Wärme. Entscheidend für die Nutzbarkeit der Wärme sind ein hochwertiger Solarkollektor und ein gut geschichteter Solarspeicher. 

Der patentierte Solvis-Schichtenspeicher nutzt einfach die Physik, um Durchmischungsverluste zu verhindern.

Der Drei-Schichten-Speicher schichtet Wasser effektiv in den richtigen Temperaturbereich:

  1. In den unteren Bereich des Speicher fließt das abgekühlte Wasser von der Heizung, wird erwärmt und steigt nach oben.
  2. Im mittleren Bereich sammelt sich warmes Wasser mit der idealen Vorlauftemperatur für die Heizung.
  3. Richtig heiß ist das Wasser nur im oberen Bereich. Hier wird gezielt das Trinkwasser erwärmt.
    Wenn die Sonne länger nicht scheint, wird mit anderen Energieträgern zugeheizt.
Was passiert, wenn die Sonne nicht scheint?

Jede Solaranlage zur Wärmeerzeugung hat außer einem Solar-Kollektor auf dem Dach noch einen zweites, besonders wichtiges Bauteil: Den Solarspeicher.

In diesem Speicher wird die Solarwärme gespeichert, man sagt auch: „gepuffert“ und nennt den Solarspeicher auch Pufferspeicher. In diesem Speicher befindet sich Wasser. Wenn die Sonne scheint und Sie gerade keine Wärme benötigen, erwärmt sich das Wasser im Speicher. Es steht dann später, z. B. in der Nacht oder an bewölkten Tagen, zur Verfügung. 
Für sehr kalte und sonnenarme Zeiten wird der Speicher mit einer beliebigen Heizanlage nachgeheizt, also z. B. mit einer Öl- oder Gasheizung, einem Holzpellet-Kessel, einem Holzvergaser-Kessel, einem Kaminofen, einer Wärmepumpe oder auch mittels Fernwärme. 

Der Drei-Schichten-Speicher schichtet Wasser effektiv in den richtigen Temperaturbereich:

Das von der Sonne im Kollektor erwärmte Wasser wird zum Speicher geführt, in dem sich zwei Rohre befinden. An diesen Rohren sind in verschiedenen Höhen Klappen angeordnet, durch die das erwärmte Wasser austreten kann.  Durch natürlichen Auftrieb steigt das Wasser im Rohr nach oben und schichtet sich seiner Temperatur entsprechend ein.

Das Prinzip verhindert Energieverluste, weil nicht der gesamte Speicher gleich stark auf gewärmt wird. So muss der Brenner erst dann nachheizen, wenn die benötigte Temperatur für Warmwasser oder Heizung im oberen Bereich unterschritten wird. 
Das Bild zeigt eine Membranklappe im Schichtenlader: 
Die Klappe öffnet sich genau in der Schicht mit der richtigen Temperatur, um das Wasser aus dem Rohr im Speicher einzuschichten. 

 

 

Ist die Solarthermie ausgereift?

Ja. Solvis produziert bereits seit 1986 Solarkollektoren in Serienfertigung. Heute gibt es auch bereits europäische Zertifizierungssysteme für Kollektoren. Mit einem Wirkungsgrad von bis zu 70 % sind Kollektoren heute nahe am physikalisch Machbaren angekommen.

 

  

Was genau ist eigentlich Solarenergie?

Stellen Sie sich die Sonne als ein riesiges Kraftwerk vor, das noch viele Millionen Jahre kostenlose Energie erzeugen wird. Rein technisch nutzt die Sonne dazu sie sog. Kernfusion. Dabei wird Wasserstoff in Helium umgewandelt und dabei wird Strahlungsenergie freigesetzt, die das Leben auf der Erde überhaupt erst möglich macht. Die Sonne ist unsere größte und sicherste Energiequelle.

 

Solarthermie oder Photovoltaik - wo ist der Unterschied?

 

Die Kraft der Sonne kann auf 2 Arten genutzt werden:

  • Erzeugung von Solar-Strom (Photovoltaik)
  • Erzeugung von Solar-Wärme (Solarthermie).

Die Photovoltaik wandelt die Solar-Strahlung in Strom um, der selbst im Haus verbraucht oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Der eingespeiste Strom wird seit einigen Jahren staatlich garantiert vergütet.
Der Wirkungsgrad liegt bei Photovoltaik etwa bei 15 %. Das bedeutet, dass aus der Leistung der Sonne (im Hochsommer sind das in Deutschland ca. 1.000 W Strahlungsleistung pro Quadratmeter Fläche) 15 %, also 150 W/m² Strom erzeugt werden können. 

Die staatliche Förderung für die Einspeisung von privat erzeugtem Solarstrom ins öffentliche Netz wurde stark reduziert.

Bei der Photovoltaik sprechen wir von Solarzellen oder Solarmodulen. Sie sehen mit ihrer weißen Linienstruktur etwas anders aus als die wärmesammelnden Kollektoren. Auf diesem Dach sind Photovoltaik-Module in Aufdachmontage installiert:

Solarthermie nutzt die Sonne, um Wärme zu erzeugen und diese im Haus zur Verfügung zu stellen. Sie wird dann für Warmwasser, Heizung, Geschirrspüler, Waschmaschine und ggf. für ein Schwimmbad genutzt. Der Wirkungsgrad der Solarthermie liegt bei etwa 65 %, also kann pro Quadratmeter Sonnenkollektor etwa 650 W Wärmeleistung gewonnen werden. 

Die staatliche Förderung für den Einbau der Solarheizung SolvisMax beträgt seit 15. August 2012 (zum Beispiel mit 12 qm Kollektorflöäche) 2.000 Euro.

Die Wärmestrahlung der Sonne wird durch sogenannte Kollektoren gesammelt. Das Foto unten zeigt Kollektoren in Indachmontage.

 

 

Wie kann Solarwärme genutzt werden?

 

Das Prinzip einer Solarthermie-Anlage ist recht einfach: Sie besteht vor allem aus einem Solarkollektor und einem Solarspeicher
Der Kollektor wandelt Solarstrahlung in Wärme um und übergibt sie an eine Rohrleitung. Eine Pumpe befördert dann die Wärme in der Rohrleitung zum Solarspeicher, der normalerweise im Heizungsraum im Keller steht. 

Unten das Schema für das Solarheizsystem SolvisMax. Der Aufbau mit integrierter Wärmepumpe oder mit dem ebenfalls in den Speicher integrierbaren Fernwärme-Modul sieht entsprechend etwas anders aus.

 

 

 

Welchen Anteil des Warmwasserbedarfs kann man durch Solarthermie abdecken?

Im Jahresdurchschnitt erzeugt die Solaranlage zu etwa 60 bis 70 % die Wärme für Ihr warmes Wasser.
In den Monaten Mai bis September wird meist genug Wärme erzeugt, um damit den kompletten Warmwasserbedarfs aufzuheizen. Im Winter, oder wenn die Sonne nicht ausreichend scheint, übernimmt eine Heizanlage (Heizöl, Erdgas, Holzpellets, Scheitholz) den nötigen Rest der Wärmeerzeugung. 

Nutzt man die Solaranlage nur für Warmwasser oder lohnt es sich, auch mit der Sonne zu heizen?

Seit einigen Jahren setzen sich verstärkt Solaranlagen durch, die beides können: Wasser & Heizung. 
Diese sogenannten „Kombi-Solaranlagen“ können einen Großteil der Wärme für die Warmwasser-Erwärmung bereitstellen. Der danach noch vorhandene Überschuss an Wärme wird der Heizung zur Verfügung gestellt. Die Nutzung der Solarwärme für alle Arten der Wärmeversorgung ist sinnvoll und wirtschaftlich
Zwar sind Kombi-Solaranlagen wegen des speziellen Solar-Speichers und der größeren Solar-Kollektor-Fläche etwas teurer als reine Warmwasser-Solaranlagen, aber der Bedarf an Wärme für das Heizen ist in Deutschland und den meisten anderen europäischen Ländern viel größer als der Bedarf an Wärme für Warmwasser.

Der Bedarf an Strom ist entgegen der Erwartung Vieler relativ gering, wie das Schema des Energieverbrauchs im Haushalt zeigt:


Mit hochwertigen Kombi-Solaranlagen lassen sich bis zu 50 % der Energiekosten einsparen. Tausende Referenz-Anlagen von Solvis beweisen das Jahr für Jahr.  

Und es kommt noch besser: 
Wenn man auch noch die Waschmaschine, Wäschetrockner und den Geschirrspüler an die Solaranlage anschließt, lässt sich auch noch der Stromverbrauch im Haus reduzieren, denn diese beiden Geräte erzeugen ihr Warmwasser normalerweise mit elektrischen Heizstäben. 

Der Trend zu Kombi-Solaranlagen wird auch durch die Bundesregierung unterstützt. Durch das „Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle“ (BAFA) werden reine Warmwasser-Solaranlagen seit einigen Jahren überhaupt nicht mehr gefördert.

Weshalb ist es sinnvoll, Sonnenwärme für den Wäschetrockner zu nutzen?

 

Der Wäschetrockner ist der größte Energieverbraucher unter den Haushaltsgeräten. In konventioneller Abluft- oder Kondensationstechnik benötigt der Trockner circa vier Kilowattstunden Strom je Trocknungseinheit.

Demgegenüber spart die WELTNEUHEIT - eine Kombination aus SolvisMax-Solarspeicher und dem neuen Miele-Trockner - bis zu 80 % Strom.

Das System ist deshalb so effizient, weil Wärme nicht erst in Strom umgewandelt wird, um dann wieder mit Verlusten elektrisch Wärme oder Kälte zu erzeugen.

 

Erstmals wird hier direkt (Solar-) Wärme zur Wärme-Erzeugung genutzt. Das funktioniert natürlich nur mit dem patentierten Schichtspeicher SolvisMax der die nötigen Bedingungen ideal zur Verfügung stellen kann.

Denn dort ist die Wärme geschichtet und nicht vermischt! Die Wärme aus dem obereren Speicher-Bereich steht für die Trocknung zur Verfügung. Die kühlen Temperaturen im unteren Bereich ermöglichen die Kondensation. Da Solartrockner und Speicher durch geschlossene Kreisläufe miteinander verbunden sind, arbeitet das System energiesparend und weitgehend ohne Verluste.

 

Kann ich meinen Kaffee mit dem Wasser aus einem Kombispeicher aufbrühen?

 

Ein normaler Trinkwasserspeicher enthält immer 100 oder 200 Liter ruhendes Trinkwasser, das „herum steht“. Ein idealer Nährboden für Bakterien und Kalkbeläge. 
Bei Solvis-Kombi-Solaranlagen haben Sie immer einen besonderen Speicher im Keller. Er enthält Heizungswasser, ist also ein sogenannter Pufferspeicher. In ihm wird die Wärme aus der Solaranlage oder aus dem Heizkessel gespeichert. Und zwar im Heizungswasser, nicht im Trinkwasser! 

Das Solvis-Frischwassersystem:
Wird warmes Wasser zum Duschen, am Waschbecken oder am Spülbecken gebraucht, so wird das frische Wasser direkt aus der Leitung mit einem sogenannten „Wärmetauscher“ im Durchlauf erwärmt. Das warme Wasser wird also immer frisch und absolut hygienisch zubereitet und nur dann, wenn Sie es brauchen. Und ohne Legionellen.

 

Kann ich mit Solarwärme auch völlig auf andere Brennstoffe verzichten?

 

In der Regel nicht, dafür sind die Häuser in Deutschland zu schlecht gedämmt und die Winter zu kalt. Die Solaranlage müsste viel zu groß werden, was sie unwirtschaftlich macht. Ein gesunder Mittelweg aus großer Solarwärmenutzung und geringer Nachheizung mit anderen Brennstoffen ist wirtschaftlich das Sinnvollste.

Besonders gefragt sind dabei im Moment Lösungen wie das Solarheizsystem SolvisMax, die möglichst viel Unabhängigkeit durch den nachträglich möglichen Wechsel der Wärmequelle für die Zuheizung bringen.

Das System SolvisMax ist modular aufgebaut. Wechseln Sie einfach das Heizmodul: Brennstoffwechsel = Modulwechsel! 
Wechseln Sie von Öl auf Gas, auf eine Wärmepumpe oder auf Fernwärme – indem Sie einfach das Heizmodul tauschen. 
 
Ihre Unabhängigkeit erhöhen Sie außerdem, wenn Sie das Solarheizsystem noch zusätzlich mit einem wasserführenden Kaminofen kombinieren, der seine Wärme ebenfalls an den Solarspeicher abgeben kann. 

 

Kann man mit einer Solaranlage auch kühlen?

 

Solvis ist seit vielen Jahren an Forschungen auf diesem Gebiet beteiligt und nutzt selbst schon solare Kühlung für die Laserschweißmaschinen in der Absorber-Produktionshalle der Nullemissionsfabrik. 

Für Privatanwendungen stehen aber bisher keine marktreifen Techniken zur solaren Kühlung zur Verfügung. 

  

 

Ist eine solarthermische Anlage überhaupt sinnvoll?

 

Wegen des hohen Wärmebedarfs für Heizung und Warmwasser und der enormen Einsparpotenziale hochwertiger Solarheizungen ist eine Wirtschaftlichkeit der Anlagen je nach Haus und Nutzung meist schon nach 10 Jahren erreicht. 


Die Kosten der Solaranlage amortisieren sich also recht schnell. Wenn man die Einsparungen auf 20 Jahre hochrechnet, liegt die Rendite einer solchen Investition in der Regel bei bis zu 8 % p.a. Besonders wirtschaftlich sind dabei die Anlagen in Kombination mit einer neuen Holzpellet-Heizung. 
Sie können bei guten Solaranlagen mit einer Lebensdauer von über 20 Jahren rechnen. Auch beim Verkauf eines Hauses ist eine effiziente Heizung heute sehr wichtig, denn die Ausstellung eines Energiepasses ist inzwischen Pflicht. 

 

 

 

Außerdem kann man mit einer Solaranlage und einer modernen Heizung auch eine moderne Lebensweise offen zeigen. Sie erhalten das gute Gefühl, das Richtige zu tun. 

 

Wie funktioniert die Solarthermie-Anlage in Kombination mit einer Zusatzheizung?

 

Da die Sonnenwärme im Winterhalbjahr nicht ausreicht, um das Haus zu versorgen, ist eine Zusatzheizung erforderlich. Kombi-Solaranlagen (Warmwassererwärmung und Heizungsunterstützung) enthalten immer einen sogenannten Pufferspeicher. Ein Pufferspeicher von Solvis speichert die Wärme der Sonne im Heizungswasser – nicht im Trinkwasser! Diesen Pufferspeicher, z. B. den SolvisMax, kann man zusätzlich mit beliebigen Energiequellen nachheizen:

  • Gas- oder Öl-Brennwertkessel (separat oder in den Speicher integriert)
  • Wärmepumpe (separat oder in den Speicher integriert) 
  • Nah- oder Fernwärme (in separater Station oder in den Speicher integriert) 
  • Holzpellet-Kessel 
  • Holzpelletöfen 
  • Holzvergaser-Kessel 
  • Kaminofen in wasserführender Ausführung (mit sogenannter „Wassertasche“) 

 

Alle diese Geräte können problemlos später auch nachgerüstet werden. Wechseln Sie nachträglich noch von Öl auf Gas, auf eine Wärmepumpe oder auf Fernwärme – indem Sie einfach das Heizmodul tauschen

 

 

Der Speicher steht immer im Mittelpunkt. Alle Energien werden hier eingespeichert und alle Verbraucher entnehmen hier wieder Energie, wenn sie sie brauchen. 

 

Geht am Kollektor Wärme aus der Heizung verloren, wenn die Sonne nicht scheint?

Nein. Wenn die Sonne nicht scheint, dann bewegt sich in der Solaranlage gar nichts. Sie wird abgeschaltet. Diese automatische Steuerung – Sie müssen sich um nichts kümmern! – übernimmt bei der Solarheizung SolvisMax die Systemregelung, die die komplette Anlage regelt: Die Solaranlage, die Heizung und das Warmwasser.
Alles in einem Gerät und perfekt aufeinander abgestimmt. 


Und der Clou: Die Systemregelung macht die Anlage auch noch "durchsichtig". Alle Werte der Anlage, also alle Temperaturwerte, alle Pumpen usw. werden permanent überwacht und alle Zustände minutengenau auf einer serienmäßigen Speicherkarte gesichert. 
Damit kann man jederzeit sehen, was die Anlage wann getan hat.