Die Wahl der Solarkollektoren hängt von verschiedenen Faktoren ab. Flachkollektoren sind günstiger, liefern auf gleicher Fläche aber einen geringeren Ertrag als Vakuum-Röhrenkollektoren. Da die Wärmeverluste bei diesen durch die Konstruktion besonders gering sind, bieten sie insbesondere bei begrenzten Flächen, Teilverschattung und ungünstiger Dachausrichtung Vorteile.
Mit Solarenergie Warmwasser erzeugen und laufende Kosten senken
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Für die Warmwasserbereitung wird viel Energie benötigt. Oft stammt diese noch aus der Verbrennung fossiler Energieträger. Dabei gibt es frei verfügbare Alternativen wie etwa die Solarthermie. So lässt sich der Energiebedarf für die Bereitung von Warmwasser mit einer Solaranlage zumindest anteilig decken. Das entlastet den Hauptwärmeerzeuger und eröffnet Einsparpotenziale. Wie sich die laufenden Kosten mit Solarthermie reduzieren lassen, was dabei zu beachten ist und welche Möglichkeiten Photovoltaik (PV) bietet, erfahren Sie im Folgenden.
Von der Sonnenenergie zum Warmwasser
Essenzieller Bestandteil einer thermischen Solaranlage zur Warmwasserbereitung sind die Solarkollektoren. Sie fangen Sonnenstrahlung auf und wandeln diese in nutzbare Wärme um. Solarflüssigkeit transportiert die Wärmeenergie über ein Rohrnetz zum Trinkwasserspeicher, der Warmwasser bevorratet und bei Bedarf auch zeitversetzt an die Entnahmestellen im Haus abgibt. Durch die Wärmeübertragung auf den Speicherinhalt kühlt die Solarflüssigkeit ab und wird zurück zu den Kollektoren gepumpt. Dort beginnt der Kreislauf erneut. Reicht die verfügbare Solarenergie für das Warmwasser nicht aus, springt der Hauptwärmeerzeuger ein – beispielsweise eine Gasheizung.
Warmwasserbereitung in drei einfachen Schritten
Schritt 1
Vitosol Sonnenkollektoren für Warmwasser wandeln Solarstrahlen in Wärme um.
Schritt 2
Solarflüssigkeit transportiert die Wärme zum Vitocell Warmwasserspeicher.
Schritt 3
Speicher bevorratet warmes Trinkwasser für zeitversetzte Bedarfsdeckung.
Eine thermische Solaranlage für Warmwasser und zur Heizungsunterstützung entlastet den Hauptwärmeerzeuger. Wie das im Detail funktioniert, erfahren Sie im Ratgeber "Funktion der Solarthermie".
Professionelle Planung für optimale Bedarfsdeckung
Bei richtiger Planung kann eine thermische Solaranlage bis zu 60 Prozent der Energie bereitstellen, die zur Warmwasserbereitung benötigt wird. In den Sommermonaten sind es sogar bis zu 100 Prozent. Der Hauptwärmeerzeuger kann in dieser Zeit oft ausgeschaltet bleiben. Das reduziert die Heizkosten und schont gegebenenfalls fossile Ressourcen. Reicht die Solarenergie für das Warmwasser einmal nicht aus, schaltet die Regelung den zweiten Wärmeerzeuger zu. Voraussetzung für eine optimale Bedarfsdeckung sind jedoch die richtige Größe und Auslegung der Anlage. Folgende Punkte sind dabei relevant:
Größe der Kollektorfläche
Volumen des Speichers
Wie groß sollten Sonnenkollektoren für Warmwasser sein?
Relevant für die Größe der Kollektorfläche sind neben Ausrichtung, Neigung und Verschattung des Daches auch die Art der Sonnenkollektoren. Grundsätzlich lassen sich Flach- und Röhrenkollektoren unterscheiden. Letztere erreichen auf gleicher Fläche höhere Erträge und kommen deshalb vor allem bei begrenzten Platzverhältnissen sowie nicht optimalen Bedingungen zum Einsatz. Als Faustregel für die Auslegung im Ein- oder Zweifamilienhaus mit durchschnittlichem Warmwasserverbrauch (etwa 50 Liter pro Person) gilt:
Flachkollektoren: 1,0 bis 1,5 Quadratmeter pro Person
Röhrenkollektoren: 0,8 bis 1,0 Quadratmeter pro Person
Wie groß sollte das Volumen des Warmwasserspeichers sein?
Wie viele Personen in einem Haushalt leben, hat einen direkten Einfluss auf den Warmwasserbedarf. Bei der Planung einer thermischen Solaranlage mit Speicher für Warmwasser ist deshalb auch die Anzahl der Bewohner von Bedeutung. Pro Person ist ein Speichervolumen von mindestens 50 Litern zu empfehlen. Sollen auch Geräte mit einem hohen Warmwasserverbrauch versorgt werden, ist dies ebenfalls bei der Planung zu berücksichtigen. Im Idealfall wird das Speichervolumen jedoch anhand einer Warmwasseruhr ermittelt. Diese erlaubt genaue Rückschlüsse auf den tatsächlichen Bedarf.
Ihr Viessmann Partner übernimmt für Sie die korrekte Berechnung der Solarthermie unter Berücksichtigung aller relevanten Faktoren.
Photovoltaik als Alternative zur Solarthermie
Um mit Solarenergie Warmwasser zu erzeugen, ist Solarthermie die gängigste Lösung. Grundsätzlich lässt sich Warmwasser auch mit Photovoltaik erzeugen – allerdings über den “Umweg” der Elektrizität. Denn während Solarkollektoren die Energie für die Warmwasserbereitung direkt gewinnen, erzeugen die Solarzellen der PV-Module aus dem Sonnenlicht zunächst Strom. Im Gegenzug lässt sich dieser nicht nur zur Bereitung von Warmwasser nutzen. Der Solarstrom kann auch andere Abnehmer im Haus versorgen – beispielsweise eine Wärmepumpe. Mit einem Stromspeicher ist das auch zeitversetzt möglich.
Warmwasser mit Strom aus Photovoltaik
Um Warmwasser mit PV-Strom zu erzeugen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Bewährt hat sich unter anderem die Warmwasserbereitung mit Brauchwasser-Wärmepumpen sowie Durchlauferhitzern und Warmwasserspeichern.
- Brauchwasser-Wärmepumpe: Eine Brauchwasser- oder Warmwasser-Wärmepumpe wie die Vitocal 262-A nutzt Energie aus der Umgebung zur Warmwasserbereitung. Als Energiequelle dient Umluft, Außenluft oder bei Anschluss an ein Luftverteilsystem auch Abluft. Durch den Anschluss an eine PV-Anlage lässt sich der Energiebedarf der elektrischen Komponenten decken, die zur Wärmegewinnung notwendig sind. Vorteilhaft ist aber nicht nur die Erzeugung von Warmwasser mit Photovoltaik-Strom. Warmwasser-Wärmepumpen ermöglichen gleichzeitig die Entlüftung des Aufstellortes und beugen damit der Schimmelbildung vor – etwa in Kellerräumen.
- Durchlauferhitzer & Warmwasserspeicher: Die dezentrale Warmwasserbereitung – unabhängig vom Hauptwärmeerzeuger – bietet sich unter anderem an, wenn Entnahmestellen im Haus nur selten genutzt werden oder weit auseinanderliegen. Letzteres begünstigt Wärmeverluste. Elektrische Durchlauferhitzer sowie Klein- und Wandspeicher der Vitotherm Reihe ermöglichen die flexible Versorgung mit Warmwasser. Durch Anschluss an einen PV-Speicher ist die Warmwasserbereitung auch unabhängig von der Sonneneinstrahlung möglich.
Technologien intelligent kombinieren
Je höher der Eigenverbrauch an Strom ist, desto mehr lohnt sich eine Photovoltaikanlage. Denn der selbst produzierte Solarstrom ist auch mit Blick auf die Anschaffungskosten für PV über die Jahre meist günstiger als der aus dem öffentlichen Netz. Ist die geeignete Dachfläche ausreichend groß, lassen sich Solarthermie und Photovoltaik aber auch in einem System kombinieren. Für ein optimales Zusammenspiel aller Komponenten sorgt bei Viessmann Systemlösungen die Plattform One Base.
Antworten auf häufige Fragen zu Solarenergie und Warmwasser
Unter gewissen Voraussetzungen ist das möglich. Verfügt die Waschmaschine nicht über einen eigenen Warmwasseranschluss, empfiehlt sich die Installation eines Vorschaltgeräts. Dieses begrenzt die Wassertemperatur und schont dadurch die Wäsche. Das Vorschaltgerät muss allerdings vor jedem Waschgang eingeschaltet werden. Bei der Spülmaschine ist darauf zu achten, dass der Kaltwasseranschluss für hohe Temperaturen zugelassen ist.