Mit der Energie der Sonne
Die Anwendungsmöglichkeiten der Solarenergie sind ebenso facettenreich wie die Solaranlagen selbst
Eine spezielle Perforation der Paneele sorgt für einen hohen Wirkungsgrad und zugleich für minimale Wärmeverluste. Bild: Gogas Goch
Vakuum-Röhrenkollektoren stellen die Energie auch in den Übergangszeiten, bei bedecktem Himmel oder im Winter zur Verfügung. Bild: Paradigma
Die Solaranlage für den Pool kommt ohne zusätzlichen Energieaufwand aus, da sich diese direkt an die Filteranlage anschließen lässt. Die Sonnenenergie kann damit unmittelbar genutzt werden. Bild: Roos Freizeitanlagen
Solarlüftungen sorgen allein mit Sonnenkraft für eine stete Frischluftzufuhr ins Haus. Bild: Grammer Solar
Die Flachkollektoren „Heliostar S4“ verfügen über vier Anschlüsse mit Steckverbindungstechnik für optimale Durchströmung und einfache Montage. Bild: Roth Werke
Das Spektrum der Solaranwendungen ist breit gefächert, wobei die vielschichtigen Möglichkeiten über die ressourcenschonende Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung hinausgehen. Es lohnt sich also bei der Planung für den Neubau und bei der Sanierung älterer Gebäude zu prüfen, ob sich eines der mannigfaltigen Systeme gewinnbringend einsetzen lässt.
„Pool“-Position
Roos Freizeitanlagen GmbH beispielsweise bietet die solare Poolheizung an. Das System, das einen thermischen Wirkungsgrad von 91 % erreicht, eignet sich für kleine Becken ebenso wie für große öffentliche Bäder, die Becken mit 50-m-Bahnen zu beheizen haben. Weil die Verteiler- und Sammelrohre der solaren Poolheizung gewellt sind, verdreifacht sich die Oberfläche zur Aufnahme der Solarwärme im Vergleich zu nicht gewellten Verteiler- und Sammelrohre. Das durch die Rohre fließende Wasser kann sich somit schneller erwärmen. Meist lässt sich der Solarkreislauf mittels der Filterpumpe des Pools betreiben, sodass die Solaranlage ohne eigene Energieversorgung auskommt. Ein Ventil steuert den Kreislauf und schaltet den Wärmezulauf ab, sobald die Wunschtemperatur erreicht ist.
Solar erwärmte Luft
Für das dezentrale Beheizen von bestehenden Hallen und für thermische Prozesse bietet die Gogas Goch GmbH eine Solarlufttechnologie an. Für dieses Luftsystem werden strahlungsdurchlässige Kunststoffplatten aus UV- und wetterbeständigem Polykarbonat als Absorber an der Außenwand eines Gebäudes – vorzugsweise in südwestlicher Ausrichtung – befestigt. Während die Sonnenstrahlen die Hauswand erwärmen, kühlt ein Ventilator die Kunststoffplatten auf Umgebungstemperatur. Damit strömt die im Stauraum gesammelte solare Energie als warme Luft nach oben. Durch eine Wandöffnung gelangt die auf bis zu 45 °C über Umgebungstemperatur aufgeheizte Luft in das Gebäude. Gleichzeitig wird vom Gebäude nach außen dringende Wärme absorbiert und über das System wieder in die Halle zurückgeleitet. Das Gebäude wird somit zusätzlich durch die Solarkollektoren isoliert.
Sonniges Lüften mit Energiegewinn
Aber mit Solarenergie lässt sich nicht nur heizen, auch lüften ist möglich. So bietet Grammer Solar mit dem Solar-Luft-System „Twinsolar“ eine Technik zum Austausch feuchter und verbrauchter Raumluft an. Bei diesem System ist der Sonnenkollektor mit einem Ventilator ausgestattet. Er erzeugt einen leichten Überdruck und lässt damit von der Sonnenseite des Hauses frische Außenluft über eine gedämmte Dach- bzw. Wanddurchführung in die Wohnräume strömen. Die um bis zu 40 °C erwärmte, trockene Frischluft nimmt beim Durchströmen der Räume vorhandene Feuchtigkeit auf und entweicht schließlich wieder über Abluftöffnungen nach draußen. Die Technik zielt darauf ab, bei voller Sonneneinstrahlung die Raumluft einmal pro Stunde auszutauschen. Damit die warme Luft alle Räume durchströmen kann, dürfen die Zimmer nicht luftdicht gegeneinander verschlossen sein.
Maximale Wasserhygiene bei durchdachtem Aufbau
Ein flexibles Solarsystem zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung bietet die Rotex Heating Systems GmbH als variables Drucksolar-System oder als druckloses Drain-Back-System an. Bei dieser Technologie wandeln isolierte und mit einer hochselektiven Beschichtung ausgestattete Kollektoren die Sonnenstrahlung in Wärme um. Beim Drain-Back-System wird zudem auf ein Frostschutzmittel verzichtet. Das Puffermedium Wasser wird direkt umgewälzt, weshalb Übertragungsverluste durch einen zusätzlichen Wärmeübertrager oder Frostschutzmittel beim Einschichten in den Speicher entfallen.
Hightech bei Wannenkonstruktion
Der montagefertige Flachkollektor „Heliostar 252 S4“ der Roth Werke GmbH basiert dagegen auf einer geschlossenen, dickwandigen Polykarbonat-Wannenkonstruktion. Das korrosionsbeständige Material kennzeichnet sich durch hohe Schlagzähigkeit sowie Temperatur- und UV-Beständigkeit. Ausgestattet mit vier steckbaren Anschlüssen lassen sich die 2,52 m² großen Kollektoren in Reihe eng miteinander verbinden. Dazu rasten die auf dem Dach installierten Befestigungsschienen in die in der Wanne eingearbeiteten Nuten ein, wobei üblicherweise vorzunehmende Sicherungsmaßnahmen bereits in die Kollektorwanne integriert sind. Die niedrigere Aufdachmontage optimiert die Stabilität und lässt eine optische Einheit entstehen. Das einmal verbundene System kann bei Bedarf auch wieder gelöst werden. Der Flachkollektor eignet sich für die Aufdach-, Indach- und Freiaufstellungsmontage.
Zudem lässt sich die Solaranlage mit dem Kunststoff-Solar-Kombi-Speicher „Thermotank Quadroline“ (TQ) für die Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung kombinieren. Die Wärmetanks werden in der Faserverbund-Wickeltechnologie (Composite-Filament-Winding-Technologie) druckfest hergestellt. Der im Durchlaufprinzip aufgebaute Speicher ist mittels einer abnehmbaren EPS-Hochleistungsisolierung gedämmt. Die Isolierung variiert von 100 mm (TQ 325 l) über 115 mm (TQ 500 l) bis zu 145 mm (TQ 850 l). Ferner bietet das Unternehmen für die weitere Verbesserung der Energieeffizienz optional einen 5 mm starken „Thermocoat“ sowie den „Thermocoat plus“ mit einer 35 mm starken Polystyrol-Dämmung an.
Wärmeenergie durch Vakuum
Die Vakuum-Röhrenkollektoren der Paradigma GmbH liefern auch bei geringer Sonneneinstrahlung größtmögliche Energieerträge. Die Module des „Aqua-Solar-Systems“ setzen sich aus Vakuumröhren zusammen, die das Sonnenlicht mittels absorbierender Schicht in Wärme umwandeln. CPC-Spiegel reflektieren zudem Strahlen, die zwischen den Röhren aufkommen. Sie bewirken außerdem, dass das Licht immer im optimalen Winkel auf den Absorber trifft. Ferner versprechen hochwertige Materialien wie Aluminium, Borosilikatglas, witterungsbeständige Kunststoffe und Spezialstahl für eine lange Lebensdauer der Kollektoren.
Während das Vakuum die Röhrenkollektoren gegen Wärmeverluste isoliert, ermöglicht das Wärmeträgermedium Wasser den einfachen Anschluss der Solarheizung auch an bestehende Heizkessel. Wasser bietet sich als Wärmeträger an, da es günstige physikalische Eigenschaften in puncto Wärmeleit- und Speicherfähigkeit und im Vergleich zu einem Wasser-Glykol-Gemisch eine geringere Viskosität aufweist. Um ein Einfrieren im Winter zu vermeiden, wird Niedertemperaturwärme aus dem kalten Bereich des Speichers zu den Kollektoren gepumpt. Auf diese Weise wird der Frostschutz gewährleistet.
Autorin: Carola Tesche, freie Journalistin
