Planungshilfe thermischer Solaranlagen
Um Ihre Solaranlage ordentlich zu planen, sollten Sie folgende Themen auf dem Schirm haben.
Qualifizierte Montage
Die Planung Ihrer Solaranlage sollte individuell durch einen qualifizierten Solar-Fachbetrieb erfolgen. Jedes Haus, jeder Bewohner, jedes Dach und jeder Keller sind unterschiedlich. Grundsätzlich gilt, dass die Solarmodule und der Speicher weder zu groß noch zu klein ausfallen sollten. Dies gilt gleichermaßen für eine Solarthermie als auch für eine Photovoltaik-Anlage. So können Sie Sonnenwärme effizienter nutzen.
Ziel und Kalkulation
Als ersten Schritt ist für Sie bei der Planung zu wissen, inwiefern Sie von der Solarthermie profitieren wollen. Dies hilft Ihnen abzuschätzen, welche Größe Ihre Solaranlage haben sollte und über welche Anzahl der Module Sie optimalerweise verfügen. Je nach Ziel stehen Ihnen zur Kalkulation folgende Richtwerte zur Verfügung:
- Nutzen Sie die Sonne lediglich zur Trinkwassererwärmung, sollten Sie als Richtwert für die individuelle Auslegung einer Flachkollektorfläche rund 1 bis 1,5 Quadratmeter je Bewohner einkalkulieren.
- Unterstützen Sie mit der Sonnenenergie auch Ihre Heizung, planen Sie rund 9 bis 12 Quadratmeter Kollektorfläche ein.
- Die Größe des Warmwasser- bzw. Pufferspeichers errechnen Sie aus der Kollektorfläche mit einem Faktor von etwa 50 bis 60 Litern Speicher pro Person und weiteren 50 Litern pro Quadratmeter Kollektorfläche.
So können Sie grob berechnen, ob für Sie eine Mini-Solaranlage ausreicht oder große Teile mit einem Montagesystem aufs Dach müssen. Auch den notwendigen Platz für Wärmetauscher beziehungsweise Wärmepumpe können Sie so einschätzen.
Sonnenkollektor
Das Herzstück einer Solaranlage ist der Kollektor. Hier haben Sie eine Auswahl aus verschiedenen Arten:
- Am beliebtesten sind Flachkollektoren. Das sind Module, die auf jedes Dach passen - egal ob Flachdach, Schrägdach oder gar Hauswand. Marktgängige Flachkollektoren bestehen aus einem Metallabsorber, der in einem flachen, rechteckigen Gehäuse untergebracht ist. Rückseite und Flanken sind wärmegedämmt. Daher hält das Modul auch hohen Temperaturen stand. Die Oberseite erhält eine transparente Abdeckung, das Solar-Sicherheitsglas. Zwei Rohranschlüsse für den Zu- und den Abfluss der Solarflüssigkeit (Wasser) führen in der Regel seitlich aus dem Kollektor.
- Vakuumröhrenkollektoren nutzen das Thermoskannen-Prinzip. Ein solches Modul besteht aus einer Anzahl miteinander verschalteter Röhren, die am Kopf durch einen Verteiler- beziehungsweise Sammlerkasten verbunden sind. Der Absorber befindet sich in einem luftleeren Glasrohr, um Wärmeverluste zu vermeiden. So absorbiert dieser Kollektor die Sonnenwärme fast vollständig. Sogenannte CPC-Spiegel, kurz für Compound Parabolic Concentrator, lenken Sonnenstrahlen aus allen Richtungen auf die Glasröhren. Dadurch nutzt die Solaranlage die Sonnenenergie das ganze Jahr über optimal, selbst wenn der Kollektor nicht nach Süden zeigt.
Speicher
Der Wärmebedarf stimmt nur selten mit dem Angebot der Sonne überein, daher spielt der Speicher eine wichtige Rolle: Ein guter Solarschichtenspeicher verbindet hohe Speicherkapazität mit schnellstmöglicher Verfügbarkeit der Wärme. Optimale Heizanlagen kombinieren Solarschichtspeicher und Brennwertkessel. Bei Sonnenschein versorgt die Solaranlage den Haushalt. Scheint die Sonne einmal nicht, tritt automatisch der eingebaute Brenner in Aktion. So wird Sonnenenergie das ganze Jahr über bestmöglich genutzt.
Flachkollektoren montieren
Tipp: Die Montage von Sonnenkollektoren ist ein Eingriff in eine bestehende Dachkonstruktion, daher gehört auch diese Aufgabe besser in Fachhände. Mit etwas handwerklichem Geschick können Sie dem beauftragten Handwerker nach Absprache zuarbeiten, denn ein Teil der durchzuführenden Arbeiten betrifft vor- oder nachbereitende Tätigkeiten.
In der Regel geht ein Solar-Fachbetrieb beim Montieren wie folgt vor: Die Kabel für die Sonnenkollektoren führt der Fachmann durch das an einer Stelle geöffnete Dach. Mit speziellen Dachpfannen inklusive Durchführungen für die Kabel verschließt er die geöffnete Stelle wieder. Im Haus führt der Fachhandwerker Vorlauf, Rücklauf und Sensorkabel zum Warmwasserspeicher. Am besten erfolgt dies durch einen bestehenden Installationsschacht.
Nun bereitet er auf dem Dach alles für die eigentliche Montage des Kollektors vor, indem er für das Montagesystem die Befestigungspunkte ermittelt. Dabei gilt es entsprechend die Dacheindeckung und die Trägerprofile zu entfernen. Im nächsten Schritt befestigen der Fachhandwerker die Dachhaken. Hier gilt es die Herstellerangaben zu beachten.
Anschließend wird der Kollektor der Solaranlage auf die Halterungen gesteckt, festgeschraubt und angeschlossen. Über die Pumpe werden die Vor- und Rücklaufleitungen zum Pufferspeicher geführt. Kollektoren können je nach Größe bis zu 300 Kilogramm schwer sein. Daher ist der Transport aufs Dach zu zweit sehr sinnvoll. Oder sie lassen die Solarmodule mit einem Kran problemlos und zügig auf das Dach heben.
Bevor Sie nun die thermische Solaranlage in Dienst stellen, prüft der Fachmann, ob alles funktioniert:
- Er spült die Anlage durch, um eventuelle Feststoffe und Montagehilfsmittel zu entfernen.
- Im Anschluss führt er die Druckprüfung mit dem 1,3fachen des Gesamtdruckes durch.
- Abschließend befüllt er das System mit einem Wasser-Frostschutzgemisch, der Solarflüssigkeit, und nimmt die Solarthermie in Betrieb.
