Hybridanlagen: Grundlagen der Integration von Solarthermie

Schätzungsweise zwei Millionen Solarthermieanlagen stehen auf deutschen Dächern. Die Effizienz von Solarthermie bemisst sich auch an der Gegend, in der sie in Deutschland steht. Ein Wert, mit dem man dies bestimmen kann, ist der Annual Collector Output (ACO). Er wird für drei Standorte bei drei verschiedenen Temperaturniveaus (25 °C, 50 °C, 75 °C) ermittelt und in einzelnen Dokumenten zu jedem Kollektortyp festgelegt. Zu finden ist er außerdem in der Solar Keymark Datenbank.

Bei einer Ausrichtung nach Süden sollte die Neigung der Module idealerweise 45° betragen und 15° nicht unterschreiten, da sonst eine Selbstreinigung bei Schneefall nicht mehr möglich ist. Die Fläche sollte zudem im Jahresverlauf der Sonne, aber auch durch zukünftig wachsende Bäume unverschattet bleiben – eigentlich eine Binsenweisheit, die jedoch immer wieder missachtet wird.

Die planerischen Grundlagen sind nicht nur durch die Standortwahl deutlich aufwendiger als bei anderen erneuerbaren Wärmequellen. Entscheidend für die Auslegung sind aktuelle und prognostische Verbräuche. Letzteres ist schwer abzuschätzen, etwa bei dem Klassiker einer für eine Familie geplanten Solaranlage, deren Kinder nach und nach das Haus verlassen.

Für eine Heizungsunterstützung muss die Anlage deutlich größer ausfallen. Aber auch hier sind Deckungsgrade jenseits von 50 Prozent nicht anzustreben, da die im Sommer anfallende Wärme nicht abgeführt werden kann. Für die Auslegung zu nutzen wären die Berechnungsmethodik der EnEV und der DIN V 18599-1/-5/-8. Zudem gibt es sehr gute Solarthermie-Simulationssoftware, etwa von GetSolar oder Hottgenroth.

Entsprechend muss auch der Pufferspeicher geplant werden. Der kann immer etwas größer gewählt werden. Als grobe Richtschnur können die folgenden Werte dienen, die sich an den im Gebäude wohnenden Personen orientieren.

Tipp: Der DGS-Leitfaden Solarthermische Anlagen bietet zahlreiche Tipps und Hilfestellungen und kann auf der Seite der DGS heruntergeladen werden.

Vor- und Nachteile der jeweiligen Solarthermie-Varianten

Solarthermie zur Warmwasserbereitung

• Vorteile: geringe Investition, geringer Flächenbedarf, hoher Deckungsgrad möglich
• Nachteile: geringe Energieeinsparung

Solarthermie zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung

• Vorteile: interessante Zuschüsse, größere Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern und deren Preisen
• Nachteile: höher Investition und dadurch langfristigere Amortisation, Dach muss ideal geneigt sein (ansonsten Aufständerung nötig), größerer Platzbedarf

Vor- und Nachteile der Kollektoren

• Flachkollektoren: besserer Schneeabfluss, möglicher Indach-Einbau
• Röhrenkollektoren: höherer Ertrag, geringerer Flächenbedarf, niedrigere Wärmeverluste, geringerer Leistungsabfall bei diffuser Einstrahlung, leichte Montage und Austausch einzelner Röhren im Schadensfall möglich 

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