Solarflüssigkeit: Eigenschaften und Einsatz

Eigenschaften und Zusammensetzung der Wärmeträgerflüssigkeit    

Die Solarflüssigkeit zirkuliert durch den Solarkreislauf, um thermische Energie aus den Kollektoren vom Dach zum Speicher im Haus zu transportieren. Sie besteht in aller Regel aus Wasser sowie Glykol (Frostschutzmittel) und hält extreme Temperaturbedingungen aus. So schützt die Flüssigkeit im tiefsten Winter vor Frost, während sie bei Stillstandstemperaturen von über 200 Grad Celsius auch im Sommer stabil bleibt. Sie muss also extrem frost- sowie hitzebeständig sein, um ganzjährig für einen zuverlässigen Anlagenbetrieb sorgen zu können.

Wie ist die Solarflüssigkeit zusammengesetzt?

Das Wärmeträgermedium für thermische Solaranlagen besteht in seiner einfachsten Form aus Wasser und Glykol. Es ist geruch- sowie farblos oder leicht gelblich und kann zusätzlich Inhibitoren und Farbstoffe beinhalten. Während Erstere die Eigenschaften der Solarflüssigkeit gezielt verbessern, sorgen Farbstoffe dafür, dass sich das Medium bei einer Leckage schneller erkennen lässt. Der Glykol-Gehalt entscheidet darüber hinaus über die Frostbeständigkeit des Mediums, wie die folgende Tabelle beispielhaft zeigt.

Welcher Frostschutz für die Solarthermie sinnvoll ist, hängt dabei vom Standort und den dort vorherrschenden klimatischen Bedingungen ab. Nun stellen sich viele Anlagenbetreiber die Frage: Wie viel Solarflüssigkeit pro Kollektor brauche ich? Die Antwort hängt von drei Faktoren ab:

• der niedrigsten Temperatur am Standort
• dem Füllvolumen der Solarthermieanlage
• dem angegebenen Mischungsverhältnis

Fasst eine  Solarthermieanlage  beispielsweise 100 Liter und soll bis -20 Grad Celsius frostsicher sein, benötigen Sie 40 Liter Glykol und 60 Liter Wasser. Wer hier unsicher ist, sollte auf die Erfahrung von Fachhandwerkern vertrauen. Diese wissen, welche Solarflüssigkeit die richtige ist und füllen das Medium auch fachgerecht ein.    

Welche Vor- und Nachteile hat Wasser mit Frostschutzmittel?

Glykol für Solaranlagen hat ganz klar den Vorteil, dass es die  Solarthermie im Winter  vor Frostschäden schützt. Denn es setzt den Gefrierpunkt des Wärmeträgermediums herab und ermöglicht den zuverlässigen Anlagenbetrieb auch bei besonders tiefen Temperaturen.

Dem gegenüber stehen jedoch zwei wesentliche Nachteile. So setzt das Frostschutzmittel die Wärmespeicherfähigkeit der Solarflüssigkeit herab. Abhängig vom Mischungsverhältnis muss die Solarpumpe dann mehr leisten, um die gleiche Wärmemenge aus Flach- oder Vakuumröhrenkollektoren ins Haus zu transportieren. Der Massenstrom steigt und die Energiekosten der Anlage fallen höher aus.

Ein weiterer Nachteil liegt im Verhalten bei sehr hohen Temperaturen. So kann es am Siedepunkt zum sogenannten Cracken der Flüssigkeit kommen. Dabei bilden sich Gase und teerartige Sedimente, die sich in Leitungen und Armaturen ablagern. Als Folge dessen sinken die Erträge durch einen gestörten Wärmetransport. Außerdem steigen die Energiekosten durch höhere Druckverluste im Solarkreislauf.

Solarflüssigkeit einfüllen und tauschen: So funktioniert es  

Durch ständiges Aufheizen und die Stagnation im Sommer bilden sich Feststoffe und das Medium altert. Abhängig von den örtlichen Gegebenheiten müssen Sie daher nach fünf bis zehn Jahren die Solarflüssigkeit wechseln.

Wie sehe ich, ob die Solarflüssigkeit verbraucht ist und ausgetauscht werden sollte?

Hilfreich ist hier eine Sichtprüfung am Schaufenster oder eine Wasserprobe. Ist die Solarthermie-Flüssigkeit stark verfärbt oder befinden sich bereits Verschmutzungen darin, steht ein Austausch an. Experten prüfen den Zustand darüber hinaus auch am pH-Wert, der stets über sieben liegen sollte.

Wie wechselt man die Solarflüssigkeit der Anlage?

Ist ein Austausch notwendig, lassen Fachbetriebe zunächst das gesamte Wasser aus der Anlage ab. Um die Solarflüssigkeit anschließend ordnungsgemäß entsorgen zu können, wird diese in geeigneten Behältern aufgefangen. Wichtig zu wissen ist, dass es sich hierbei um Sondermüll handelt, der nicht in die Kanalisation eingeleitet werden darf.

Ist die Anlage leer, spülen Fachbetriebe diese, um alle Verunreinigungen und Ablagerungen zu entfernen. Anschließend füllen sie neue Flüssigkeit ein. Welche Solarflüssigkeit für welche Anlage passt, hängt von der Technik selbst ab. Handelt es sich um ein sogenanntes Drain-Back-System, genügt einfaches Wasser. In allen anderen Fällen ist auch Glykol für Solaranlagen erforderlich.

Fertigmischung oder Konzentrat steht zur Verfügung

Wer Solarthermie-Flüssigkeit erstmalig einfüllen oder im Rahmen der Wartung nachfüllen muss, kann sich für Fertigmischung oder Konzentrat entscheiden. Ersteres hat dabei den Vorteil, dass es nur einzufüllen ist. Bei einem Konzentrat müssen Sie hingegen selbst die Solarflüssigkeit mischen. Abhängig vom gewünschten Frostschutz ist das Medium dabei mit Wasser zu verdünnen.

Solarflüssigkeit im Trinkwasser: Das ist zu beachten

Ganz gleich, ob mit oder ohne Glykol: Befindet sich ein Teil der Flüssigkeit im Trinkwasser, sollten Sie dieses vorerst nicht mehr verwenden. Ein Installateur entleert die Anlage und spült das Trinkwassernetz im Haus so lange, bis keine Solarthermie-Flüssigkeit mehr enthalten ist.

Solarthermie: Flüssigkeit ohne Glykol einfüllen  

Befindet sich Glykol im Wärmeträgermedium, wirkt sich das unter Umständen negativ auf die Anlage aus. So kann es wie beschrieben dazu kommen, dass der Stromverbrauch der Pumpe durch die geringe Wärmespeicherfähigkeit steigt oder extreme Temperaturen im Sommer zu Ablagerungen führen. Besser ist es daher, die Solarthermie mit reinem Wasser statt Glykol-Gemischen zu betreiben.

Drain-Back-Systeme arbeiten auch glykolfrei frostsicher

Bei einem Drain-Back-System befindet sich die gesamte Solarflüssigkeit in einem Auffangbehälter. Wenn die Sonne ausreichend stark scheint und das Haus noch Wärme aufnehmen kann, drückt eine Pumpe das Wasser in die Anlage, um Wärme vom Kollektor zum Speicher zu transportieren. Nachts, an sehr kalten Tagen ohne Einstrahlung oder bei vollen Speichern im Sommer läuft die Flüssigkeit wieder in den Auffangbehälter. In der Anlage befindet sich dann nur Luft und Schäden durch Frost oder Stagnation bleiben aus. Diesen Vorteilen steht allerdings ein aufwendigerer Aufbau gegenüber. Ob sich ein solches Drain-Back-System lohnt, ist daher immer individuell zu prüfen.