Kompakt ist Trumpf

Das Jahr 2007 war für die Solarthermiebranche ein schwaches: Nach Angaben von Branchenkennern sank der Absatz von Kollektoren und solaren Pufferspeichern um jeweils rund 30 %. Noch stärker schrumpfte der Solarspeichermarkt im Bereich von Warmwasserspeichern und Kombispeichern. Hier gab es ein Minus von fast 40 %.

Die schlechten Marktzahlen hielten jedoch nicht lange an. Und so folgte im letzten Jahr bereits die Kehrtwende. Für 2008 prognostiziert der Bundesverband Solarwirtschaft (BSW-Solar) ein Absatzplus von 100 % bei der Solarwärme im Vergleich zum Vorjahr. So werde sich der Absatz von Solarheizungen mit rund 1,6 Mio. m² Kollektorfläche gegenüber 2007 wahrscheinlich verdoppeln und das trotz des Schattens der globalen Finanzkrise.

Mit dem Aufschwung in 2008 haben die Anbieter von Solarwärmesystemen wieder eine Menge von neuen Speichermodellen auf den Markt gebracht. Dem Trend zur Heizungsunterstützung folgend sind es besonders viele neue Kombispeicher (Tabelle 2). Aber auch bei den Warmwasserspeichern (Tabelle 1) und Puffern (Tabelle 3) haben sich die Unternehmen einiges einfallen lassen.

###newpage###

Alles in einem
Die Montage von Sonnenwärmeanlagen soll möglichst schnell und einfach sein. Daher haben die Hersteller seit einiger Zeit damit begonnen, die Solarstationen direkt am Speicher zu platzieren. Das gilt auch für die Solarregelung, sofern sie nicht bereits in die Pumpengruppe integriert ist. Das erspart den Installationsbetrieben Montagezeit, die für Verrohrung und Verkabelung benötigt wird. Ein weiterer Vorteil: Statt einem unübersichtlichen Gewirr von vielen Einzelteilen im Keller findet der Kunde nur ein Bauteil vor.

Eine optisch elegante Lösung hat Viessmann bei seinem neuen Warmwasserspeicher "Vitocell 100 U" gefunden. Dort ist die Pumpengruppe mit Solarregler nicht angehängt, sondern in einer durchgängigen Verkleidung am Speicher angebracht. Ein ähnliches Designkonzept verfolgt Oertli mit seinen Geräten "Perfectsun" und "Powersun". Letztgenannter verfügt über zwei Solarwärmetauscher, die übereinander angeordnet sind. Damit kann die Sonnenwärme je nach Einstrahlung eingeschichtet werden. Er ist bereits länger auf dem Markt und bei dem Mutter-Unternehmen De Dietrich Remeha unter dem Namen "Trio DT" erhältlich. Der "Perfectsun" mit einem Solarwärmetauscher ist dagegen neu.

Auch Consolar und der österreichische Solaranbieter Gasokol haben neue Warmwasserspeicher mit angebauter Pumpengruppe im Produktangebot. Der Coax-Speicher von Consolar ist speziell für den sogenannten Lowflow-Betrieb ausgelegt, bei dem die Frostschutzlösung langsam mit 10 bis 20 l/h und m² Kollektorfläche durch den Kollektorkreis fließt. Lowflow hat den Vorteil, dass auch bei geringerer Sonneneinstrahlung im Kollektorkreis die nötige Temperatur für das Brauchwasser erzeugt werden kann. Für die optimale Wärmeübertragung im Speicher hat Consolar die Fläche des Solarwärmetauschers durch eine besonders enge Wicklung vergrößert. Er verläuft nahe an der Behälterwand. Der Effekt: "Zwischen Rohrwendel und Außenwand entsteht ein Kamineffekt und damit eine sehr hohe Strömungsgeschwindigkeit des erwärmten Speicherwassers", so Consolar-Mitarbeiter Heiko Deumer. Dadurch sei die Wärmeübertragung 60 % größer als bei durchschnittlichen Warmwasserspeichern.

Beim "Secusol" von Wagner & Co Solartechnik sind Speicher, Pumpengruppe und Regelung ebenfalls in einem kompakten Aufbau vereint. Das Besondere: Das System ist eine sogenannte Drainback-Solaranlage. Wenn die Solaranlage stillsteht, fließt das Fluid aus dem Kollektorkreis komplett in den extra dafür dimensionierten Wärmetauscher im Speicher. So ist es in Stagnationsphasen vor der thermischen Belastung durch die heißen Kollektoren geschützt.

###newpage###

Wärmeerzeuger integriert
Einen Schritt weiter in puncto Integration gehen Geräte, die neben Speicher und Solarstation auch einen Wärmeerzeuger enthalten. Diese gibt es seit Längerem etwa von Vaillant, Viessmann, De Dietrich Remeha, Oertli und Junkers. In der Regel enthalten diese Komplettheizsysteme Gasbrennwertkessel. Es gibt aber auch solche mit Ölbrennwertkessel oder Wärmepumpe. Paradigma hat ein Produkt mit Gasbrennwertkessel speziell für sein Aquasystem, bei dem der Solarkreis mit Wasser befüllt ist, auf den Markt gebracht. Das Gerät ist wie die meisten anderen Komplettsysteme für Warmwassersolaranlagen gedacht. Das Speichervolumen ist mit 180 l vergleichsweise gering. Beim "WPEWW 300" von Style System Technik, Drensteinfurt, Zentralvertretung des italienischen Speicherherstellers Styleboiler, ist der 300-Liter-Tank mit einer Wärmepumpe zur Warmwasserbereitung kombiniert.

Die Komplettlösung mit Gasbrennwertkessel von De Dietrich Remeha und Oertli ist dagegen auch für Solaranlagen geeignet, die die Heizung unterstützen. Dazu gibt es den "Quadrodens" von De Dietrich Remeha mit 750 l Speichervolumen. Von Oertli gibt es das Gerät unter dem
Namen "Oecodens". Auch Solvis bietet diese kompakten Solar-Heiz-Kombigeräte für Heizungsunterstützung an. Das Besondere: Solvis baut den Kessel direkt in den Speicher ein.

###newpage###

Die Vielfalt der Kombianlagen
Während bei der Warmwasser-Solaranlage Trinkwasserspeicher zum Einsatz kommen, muss bei der Heizungsunterstützung in erster Linie warmes Heizungswasser bevorratet werden, um die Sonnenenergie möglichst effektiv für die Heizung nutzen zu können. Hierzu gibt es verschiedene Möglichkeiten: Kombispeicher oder Puffer. Kombispeicher enthalten sowohl Heizungswasser als auch Trinkwasser. Das warme Brauchwasser wird entweder in einem innen liegenden zweiten Tank gespeichert oder in einem innen liegenden Wellrohrwärmetauscher bereitet. Bei der Pufferlösung dagegen wird das Brauchwasser über eine externe Frischwasserstation mit Plattenwärmetauscher erwärmt. Einige Firmen wie Nau bevorzugen Systeme, bei denen der Puffer mit einem Brauchwasserspeicher kombiniert wird. Wagner & Co bietet diese Zwei-Speicher-Lösung bevorzugt für große Solaranlagen an.

Neue Kombispeichermodelle gibt es vor allem mit Edelstahlwellrohrwärmetauschern. Ein neuer Aufbau des Wärmetauschers kommt von Wikora. Der Hermaringer Speicherhersteller bietet mit dem "Wikosol Twin" einen Speicher mit koaxial aufgebautem Wärmetauscher an. Der koaxiale Aufbau soll einen effektiven Wärmeübergang gewährleisten. "Damit erreichen wir die Vorteile einer Frischwasserstation ohne die Nachteile wie die Steuerung und Stromkosten für eine zusätzliche Pumpe", sagt Vertriebsleiter Thomas Becker.

Bei den Tank-in-Tank-Systemen bieten nur wenige Unternehmen wie etwa Rehau Neuerungen an. "Um die Durchmischung im Trinkwassertank beim Zapfen zu mindern, haben wir das Kaltwassereinlaufrohr modifiziert", berichtet Olaf Kruse, bei Rehau zuständig für Solarspeicher. "Messungen mit dem neuen Rohr haben gezeigt, dass die Warmwasserzapfmenge ohne Nachheizung um bis zu 10 % erhöht werden kann." Der 1000-l-Tank enthält eine Trinkwasserblase mit 240 l Inhalt. Das sind 40 l mehr als beim Vorgängermodell, um die Warmwasserzapfmenge zu erhöhen. Rehau setzt Trinkwasserblasen ein, die sich nur im oberen Bereich des Speichers befinden. "Schlanke, tief gezogene Trinkwasserbehälter halten wir wegen der Trinkwasserhygiene und des geringeren Zapfvolumens für ungünstig", sagt Kruse.

###newpage###

Trend zu kompakten Einheiten
Der Trend zu kompakten Einheiten ist auch beim Kombispeicher unübersehbar. Neue Modelle mit integrierter Pumpengruppe gibt es bei Pro Solar und Schüco und De Dietrich Remeha. Bei Oertli gibt es den "Oecosun" jetzt mit 500 l Volumen (bisher nur 750 l). Im Vorbau ist bereits das Ausdehnungsgefäß (MAG) für den Solarkreis enthalten. "In der Version "Oecosun R" ist neben der Solarregelung auch noch eine Regelung für die witterungsgeführten Heizkreise integriert", berichtet Produktmanager Thomas Medrow. Die Regelung "FlowSensoric" aus dem Hause Schüco bietet u. a. drei Vorteile, wie Pressereferent Oskar Schwittay berichtet: Einsparung von Pumpenstrom, einen optimalen Anlagenbetrieb durch stetige Nachführung des Volumenstromes auf den Sollwert und eine genaue Wärmemengenberechnung durch die stetige Erfassung des Volumenstroms.
Mit dem Modell "Orion 1000" hat Citrin Solar sein Speichersortiment um ein platzsparendes Kombispeichermodell mit integrierter Pumpengruppe (wahlweise mit Standard- oder Hocheffizienzausführung) und Regelung ergänzt. Die Anbaugruppen können optional für einen zweiten Heizkreis ausgelegt werden, und sie sind mit einem optisch ansprechenden Aufsatz am Speicher verkleidet.

Frischwassersysteme zunehmend gefragt
Der kostengünstige Kombispeicher mit Trinkwasserblase ist das meistverkaufte System. Firmen wie Vaillant, Rehau oder Elco bieten diese Variante an. Aber der Anteil der Tank-in-Tank-Systeme sinkt. Bei vielen Anbietern machen mittlerweile Kombispeicher mit Edelstahlwellrohr- oder Kupferrippenrohr-Trinkwasserwärmeübertrager einen großen Anteil am Absatz aus. Diese Speicherart hat seit 2007 kräftig an Boden gewonnen.
Eine immer größere Zahl von Unternehmen bietet auch die Systeme mit Puffer und Frischwasserstationen an. Wolf, Sonnenkraft, Brötje und Rehau haben zuletzt solche Systeme auf den Markt gebracht. Bei den Firmen, die verschiedene Speicherkonzepte anbieten, steigt meist der Anteil der Frischwassersysteme am Absatz. Zum Teil hat er sich bereits in 2007 bereits verdreifacht. "Der Trend geht eindeutig zur Frischwasserbereitung", stellt Thomas Bonneval, Techniker bei der Berliner Phönix Sonnenwärme AG, fest.

###newpage###

Dem Verkalken begegnen
Ein Puffer mit Frischwasserstationen benötigt, wie bereits erwähnt, eine zusätzliche Pumpe und eine Regelung. Damit ist er in der Regel teurer als ein Kombispeicher. Allerdings ist das Volumen des warmen Wassers, das sich im Wärmetauscher befindet, minimal. Legionellen haben da kaum Chancen. Ein weiterer Vorteil: Die Regelung verhindert, dass die Temperatur in der Station über 65 °C steigt. Außerdem kühlt sich nach dem Zapfen das Wasser im Inneren des Plattenwärmetauschers schnell wieder ab. Daher ist auch bei hartem Wasser die Verkalkung gering. Und wenn es doch einmal zur Kalkablagerung kommt, kann der Handwerker bei der Wartung den Plattenwärmetauscher ausbauen und reinigen. Anders bei Kombispeichern oder Warmwasserspeichern. Dort kann die Temperatur im Speicher, wenn der Solarregler sie nicht begrenzt, weit über 65 °C ansteigen.

Wikora verwendet spiralgewelltes Edelstahlrohr, damit "der Wasserstrom Kalkanlagerungen besser herausspülen kann". Bei Tank-in-Tank-Speichern funktioniert das nicht. Hier setzt sich der Kalkschlamm unten in der Trinkwasserblase ab. In regelmäßigen Zyklen ist daher eine Reinigung norwendig. Das kann bei sehr hartem Wasser eventuell jährlich sein. Bewährt hat sich in der Praxis das Absaugen der Kalkrückstände mit einem Nassstaubsauger. Experten wie Olaf Kruse von Rehau empfehlen allerdings, die maximale Speichertemperatur sowohl bei Kombi-
speichern als auch bei Warmwasserspeichern auf 60 °C zu begrenzen. Der Verlust an solarer Deckung sei nicht so gravierend.

###newpage###

Schlanke Figur gefragt
Eine wichtige Rolle spielen die Abmessungen eines Speichers. Bei der Höhe versuchen die Hersteller bei den gängigsten Größen unter 2 m und bei der Breite unter 0,8 m zu bleiben, damit die Installateure die Behälter durch Kellertüren befördern können. Rehau hat beispielsweise den Durchmesser seines 1000-l-Kombispeichers auf 790 mm verringert, damit das Modell auch durch 800 mm breite Türen passt. Der Isoliermantel der gro-ßen Kombi- und Pufferspeicher wird erst nach der Montage übergestülpt. Bei den kleineren Warmwasserspeichern ist die Dämmung in der Regel aufgeschäumt. Huch stellt beispielsweise aber auch in diesem Segment Tanks mit abnehmbarem Isoliermantel her. Immosolar hat bisher nur die Mantel-Variante im Programm gehabt und bietet jetzt auch aufgeschäumte Isolierungen bei den Warmwasserspeichern "IBS-PU" und "ISS-PU" an.

In der Wahl des Verhältnisses Durchmesser zu Höhe sind die Hersteller bei den großen Tanks beschränkt. Es gibt hier nur kleine Variationen. Anders bei den Warmwasserspeichern. Hier kann der Kunde zwischen schmal und hoch wie etwa beim "Duosolar" von Flamco oder breit und niedrig wie beim "Aqua 290" von Paradigma wählen. Der Speicherhersteller Huch fertigt seinen 300-Liter-Tank in zwei Abmessungen: Mit dem Durchmesser von 710 oder 760 mm bei einer Höhe von 1625 mm beziehungsweise 1333 mm. Hingegen sind die Speicher von Nau auch mit ovalem Querschnitt lieferbar.

###newpage###

Unterschiedliche Dämmstärken
Unterschiede gibt es auch bei den Dämmstärken. Auch wenn "viel hilft viel" nicht alles ist, denn die Dämmung der Anschlüsse und der Füße ist ebenso wichtig wie die Dämmung des Korpus, so ist doch eine dickere Dämmung in der Regel auch die bessere. Bei Junkers kann der Kunde für die Schichtladepufferserie zwischen 80 und 120 mm Dämmstärke wählen. 100 mm wie beim "Allstor" von Vaillant sind eine gängige Dicke. 120 mm jetzt bei Schüco: "Wir haben die Stärke der Polyurethanschaumisolierung unseres Warmwasserspeichers ‚STE 350’ sowie der Kombispeicher ‚ST 750’ und ‚ST 1000’ erhöht und den Modellen ein neues Design gegeben", so Pressereferent Oskar Schwittay.

Geschickt schichten
Bei den Kombi- und Pufferspeichern verfügen die meisten Modelle über Schichtladesysteme. Neben den zwei übereinander liegenden Solarwärmetauschern, die etwa Oertli bei seinem "Oecosun" einbaut, setzen die Hersteller häufig Schichtlanzen ein. Die Entwickler von Nau haben die Schichtladeeinrichtung des Puffers "Uni-Solar R" verbessert. Das Gerät enthält nun einen im Vergleich zum vorigen Glattrohrwärmetauscher
effektiveren Rippenrohrsolarwärmetauscher. Damit kann die Schichtlanze sehr schmal ausgeführt werden und das ganze Volumen des Speichers steht für die Schichtung zur Verfügung. Beim Vorgängermodell war es nur der Teil oberhalb einer Trennungsscheibe.

Viessmann hat sein Solarspeicherangebote besonders stark ausgebaut und neben dem bereits erwähnten kompakten Warmwasserspeicher auch neue Kombispeicher mit Edelstahlwellrohr und neue Puffer herausgebracht. Diese Modelle gibt es jeweils mit und ohne Schichtladeeinheit.
Beim "Sailer Hybrid" wird nicht nur die Solarwärme sondern auch der Rücklauf der Frischwasserstation eingeschichtet. Solution aus Österreich setzt im "KSX" zwei Solarwärmetauscher und eine Schichtvorrichtung für den Heizkreisrücklauf ein. Der "KSX" kann neben der Solaranlage und einem Kessel auch noch von einer dritten Wärmequelle wie einem wassergeführten Kaminofen gespeist werden.

###newpage###

Speicher für Wärmepumpen mit Solar
Auch der "Allstor" von Vaillant ist für die Kombination von mehreren Wärmeerzeugern konzipiert. Das kann ein Pelletkessel, eine Wärmepumpe oder ein Blockheiz-kraftwerk sein. Für die Solarenergie steht im Inneren eine Schichtladeeinheit bereit. Der Kupferrippenrohrsolarwärmetauscher ist aber optional und kann bei Bedarf über einen Flansch von außen in die Schichtladeeinheit eingesteckt werden.

Nicht nur die Wärmepumpe ist wieder im Kommen. Auch solarunterstützte Wärmepumpensysteme finden zunehmend Kunden. So ist der "Hybrid-WP" von Sailer ein Puffer, der speziell für die Kombination der Solarkollektoren mit einer Wärmepumpe entwickelt wurde und für den Einsatz mit einer Frischwasserstation gedacht ist. Den "Hybrid-WP" gibt es in einer Reihe von Größen. Die 1200-l-Version verfügt über eine ovale Grundfläche und kann so durch engere Türen transportiert werden, wo der Zylinder nicht mehr passt. Auch die Roth Werke haben seit 2007 einen speziellen Solar-Wärmepumpenspeicher in die Produktpalette aufgenommen.

Die Forstner Speichertechnik aus dem österreichischen Hard bietet Wärmepumpenspeicher schon seit vier Jahren an. "Da die Wärmepumpe sehr große Massenströme benötigt, muss man spezielle Schichtweichen im Speicher einsetzen, die die Durchmischung im Speicher verhindern", erklärt dazu Maximilian Forstner. Last, but not least bietet auch Citrin seit vier Jahren für die Kombination einer Wärmepumpenheizung mit einem Solarsystem einen Kombispeicher mit Warmwasserbereitung im Durchflussprinzip an. Das Speicherkonzept, das bisher überwiegend bei konventionellen Öl- und Gas-Wärmeerzeugern zum Einsatz kam, wurde auf die spezielle Anforderung der Wärmepumpe überarbeitet. So ist der Speicher aufgrund des Temperaturniveaus der Wärmepumpe mit einem größeren Edelstahlwellrohr ausgestattet. Und zur Stabilisierung der Temperaturzonen wurde eine Trennscheibe zwischen der Warmwasser- und Heizungszone konzipiert. Um die Wärmepumpe optimal zu entlasten wird zudem auf der Solarseite mit zwei Wärmetauschern vorrangig die Warmwasserzone beladen. Neben einer Muffe für eine elektrische Nachheizung besitzt der Speicher weitere Anschlussmöglichkeiten, um beispielsweise eine Biomasseanlage zu integrieren.

Sei es die Standard-Warmwassersolaranlage für den 4-Personen-Haushalt, die Kombination von Wärmepumpe und Solar oder das komplexe multivalente Heizsystem mit Holzkessel. Je nach Kundenwunsch kann der Heizungsfachbetrieb die unterschiedlichsten Solarsysteme realisieren. Die Vielfalt der Solarspeicher ist dafür da, wie die Herstellerübersicht zeigt. Die Übersicht erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.