Warmwasserkollektoren gewinnen gratis Solarenergie 

Warmwasserkollektoren sind wichtige Bestandteile einer Solarthermieanlage. Sie sitzen auf dem Dach und wandeln die kostenfreie Strahlungsenergie der Sonne direkt in thermische Energie um. Diese lässt sich anschließend nutzen, um das Trinkwasser im Haus zu erwärmen und bares Geld zu sparen. Wir erklären, wie die Kollektoren für Warmwasser funktionieren und wie sie auszulegen sind. Außerdem informieren wir über Kosten und mögliche Fördermittel.  

Aufbau und Funktion der Warmwasserkollektoren  

Kollektoren für Warmwasser haben die Aufgabe, die Strahlungsenergie der Sonne in nutzbare Wärme umzuwandeln. Diese übertragen sie auf eine spezielle Solarflüssigkeit, die ständig zwischen Heizung und Kollektoren zirkuliert.

Vakuumröhren-Warmwasserkollektoren auf einem Dach
© Jorge Salcedo  / Shutterstock.com

Verschiedene Arten der Kollektoren für Warmwasser  

Zum Einsatz kommen dabei in der Regel Flach- oder Vakuumröhrenkollektoren. Flachkollektoren bestehen einfach beschrieben aus einem wärmegedämmten Kasten. In diesem befinden sich Heizleitungen, die mit einer dunklen Platte, dem eigentlichen Absorber, verbunden sind. Um die Geräte vor Wind und Wetter zu schützen, besitzt der Kasten einen Deckel aus Glas. Dieser ist optimal zu Sonne ausgerichtet, sodass er möglichst viel Energie zum Kollektor hindurch lässt.

Technisch ausgereifter sind hingegen die sogenannten Vakuumröhrenkollektoren. Diese bestehen aus mehreren doppelwandigen Glasröhren. Während sich zwischen den Außenwänden ein Vakuum befindet, liegen im Inneren der Röhre Absorber. Diese nehmen die Sonnenstrahlen auf, erwärmen sich und geben die thermische Energie an das Heizsystem weiter. Das Vakuum reduziert die Wärmeverluste und sorgt somit für eine höhere Effizienz. Weitere Information gibt der Beitrag Vakuumröhrenkollektoren.

Neben den hier beschriebenen Kollektorarten gibt es auch Vakuumflachkollektoren. Diese sollen die Vorteile beider Systeme verbinden, sind aber mit besonderen Herausforderungen verbunden. So lässt sich das Vakuum in den kastenförmigen Bauteilen nur schwer halten.

Weitere Bestandteile einer Solarthermieanlage  

Neben den Warmwasserkollektoren besteht eine Solarthermieanlage auch aus einem Speicher und einem Rohrsystem. Das Rohrnetz wird dabei von einer speziellen Solarflüssigkeit durchströmt. Dieses transportiert die Wärme der Kollektoren für Warmwasser kontinuierlich zum Warmwasserspeicher, in dem es bis zum Bedarf lagert. Während eine Pumpe den Kreislauf antreibt, sorgen weitere Armaturen für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb.

Planung und Auslegung der Warmwasserkollektoren

Die Auslegung der Kollektoren für Solar-Warmwasser erfolgt immer individuell. Wie groß die Fläche sein muss, richtet sich dabei unter anderem nach dem Standort, der Dachneigung, der Ausrichtung des Daches und dem Warmwasserbedarf im Haus. Für eine grobe Auslegung hat sich dabei ein Richtwert von etwa 1,5 Quadratmeter Flachkollektoren pro Person im Haushalt etabliert. Da Vakuumröhrenkollektoren auf der gleichen Fläche mehr Wärme gewinnen, können diese etwas kleiner ausfallen. Hier genügen meist 1,25 Quadratmeter pro Person im Haushalt. Weitere Informationen zur Auslegung einer Warmwassersolaranlage geben wir im Beitrag Solar-Warmwasser.

Optimale Ausrichtung sichert anhaltend hohe Erträge

Damit die Sonnenkollektoren für Warmwasser möglichst viel der kostenfreien Wärme gewinnen, müssen sie im optimalen Winkel zur Sonne stehen. Wichtig ist dabei sowohl die Ausrichtung als auch die Neigung. Am höchsten sind die Erträge, wenn die Warmwasserkollektoren mit einer Neigung von 30 Grad nach Süden zeigen. Weicht die Orientierung davon ab, sinken die Gewinne auf der gleichen Fläche. Was viele Verbraucher nicht wissen: Selbst nach Osten oder Westen ausgerichtete Kollektoren für Warmwasser erleiden in Abhängigkeit ihrer Neigung nur Einbußen von zehn bis 20 Prozent. Ausgleichen lässt sich das ganz einfach, indem Hausbesitzer eine größere Kollektorfläche auf das Dach bringen.

Solaranlagen können auch die Heizung unterstützen  

Neben dem Trinkwasser zum Duschen, Waschen oder Spülen können solarthermische Anlagen sogar die Heizung unterstützen. Damit das funktioniert, leiten sie die Wärme der Sonnenkollektoren in einen großen Puffer- oder Schichtladespeicher. Über diesen lässt sie sich dann bedarfsgerecht für die Raumheizung und die Warmwasserbereitung einsetzen. Voraussetzung ist hier jedoch eine wesentlich größere Kollektorfläche. Überschlägig rechnen Experten mit mindestens einem Quadratmeter Flachkollektor für zehn Quadratmeter Wohnfläche.

Kosten und Fördermittel für Warmwasserkollektoren  

Die Kosten der Kollektoren hängen von ihrer Bauweise ab. Hochwertige Flachkollektoren gibt es dabei heute für 200 bis 400 Euro pro Quadratmeter. Mit 300 bis 600 Euro pro Quadratmeter sind Vakuumröhrenkollektoren teurer. Eine komplette Warmwasser-Solaranlage kostet heute in der Regel zwischen 3.000 und 7.000 Euro.

Der Staat fördert die Sonnenkollektoren für Warmwasser  

Wer ein bestehendes Haus saniert und in diesem Zuge Warmwasserkollektoren samt Zubehör einbaut, hat Glück. Denn über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) fördert der Staat die Arbeiten. Möglich sind dabei Zuschüsse von mindestens 500 Euro, wenn die Kollektorfläche zwischen drei und zehn Quadratmetern liegt. Darüber hinaus berechnet sich der Zuschuss bis zu einer Fläche von 40 Quadratmetern mit 50 Euro pro Quadratmeter.

Übrigens: Kommt im gleichen Zuge auch eine neue Heizung in das Haus, gibt es einen Bonus von 500 Euro. Außerdem gibt es noch einmal 50 Prozent der Fördersumme, wenn das Haus durch eine Sanierung den KfW-Effizienzhaus-Stand 55 oder besser erreicht. Optimierungsarbeiten an der alten Heizungsanlage belohnt der Staat darüber hinaus mit zehn Prozent der anfallenden Investitionskosten.

Wichtig: Interessierte müssen die Mittel noch vor dem Beginn der Bauarbeiten über das BAFA-Onlineportal beantragen.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz

Fazit von Alexander Rosenkranz

Warmwasserkollektoren fangen die Energie der Sonne auf und wandeln sie an Ort und Stelle in nutzbare Wärme um. Diese sorgt für warmes Trinkwasser und hilft, die Energiekosten spürbar zu senken. Abhängig von ihrem Aufbau unterscheiden Experten heute Flach- und Vakuumröhrenkollektoren. Wie groß die Kollektorflächen dabei sein sollten, hängt neben der Bauart vor allem auch von der Ausrichtung und dem Warmwasserbedarf im Haus ab. Überschlägig sind je Person im Haushalt etwa 1,25 bis 1,5 Quadratmeter nötig. Mit hohen Zuschüssen senkt der Staat die anfallenden Kosten. 

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