Aqua Solar: Solarthermie und Wassererwärmung mit Sonnenenergie

Aqua Solar steht als Konzept für die Verbindung von Solartechnologie und Wassererwärmung. Solarthermische Systeme nutzen die Wärme der Sonne, um Wasser zu erhitzen – sei es für den täglichen Warmwasserbedarf, die Heizungsunterstützung oder sogar die Schwimmbadbeheizung. Diese Technologie ist seit Jahrzehnten erprobt und bietet eine effiziente Möglichkeit, fossile Brennstoffe einzusparen.

Das Grundprinzip einer solarthermischen Anlage ist einfach und elegant. Kollektoren auf dem Dach absorbieren die Sonnenstrahlung und wandeln sie in Wärme um. Eine Wärmeträgerflüssigkeit – in der Regel ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel – zirkuliert durch die Kollektoren und nimmt die Wärme auf. Über einen Wärmetauscher wird diese Wärme an den Warmwasserspeicher übertragen, wo sie für den späteren Gebrauch bereitsteht. Eine Umwälzpumpe und eine Steuerungseinheit sorgen dafür, dass die Anlage effizient arbeitet und der Speicher optimal geladen wird.

Es gibt zwei Haupttypen von Solarkollektoren, die bei Aqua-Solar-Systemen zum Einsatz kommen. Flachkollektoren bestehen aus einem wärmedämmenden Gehäuse mit einer Absorberplatte und einer transparenten Abdeckung. Sie sind die verbreitetste Bauform und bieten ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. Röhrenkollektoren, auch Vakuumröhrenkollektoren genannt, bestehen aus parallel angeordneten Glasröhren, in denen sich die Absorber befinden. Das Vakuum in den Röhren minimiert Wärmeverluste und macht Röhrenkollektoren besonders effizient bei niedrigen Außentemperaturen und diffuser Strahlung.

Für die reine Warmwasserbereitung wird in einem typischen Vierpersonenhaushalt eine Kollektorfläche von 4 bis 6 Quadratmetern und ein Speichervolumen von 300 bis 400 Litern empfohlen. Mit einer solchen Anlage können im Jahresverlauf etwa 50 bis 65 Prozent des Warmwasserbedarfs solar gedeckt werden. In den Sommermonaten wird die Warmwasserbereitung nahezu vollständig von der Solaranlage übernommen, während in den Wintermonaten eine konventionelle Nachheizung erforderlich ist.

Soll die Solaranlage zusätzlich die Raumheizung unterstützen, muss die Kollektorfläche deutlich größer dimensioniert werden. Für ein gut gedämmtes Einfamilienhaus werden 10 bis 15 Quadratmeter Kollektorfläche und ein Pufferspeicher mit 800 bis 1.500 Litern Volumen empfohlen. Die solare Deckungsrate für den kombinierten Warmwasser- und Heizbedarf liegt bei einer solchen Anlage bei etwa 20 bis 30 Prozent. Eine vollständige solare Deckung des Heizbedarfs ist in Mitteleuropa aufgrund der geringen Sonneneinstrahlung im Winter nicht wirtschaftlich darstellbar.

Ein besonders attraktives Einsatzgebiet für Aqua-Solar-Systeme ist die Schwimmbadbeheizung. Schwimmbäder haben einen hohen Wärmebedarf, der zeitlich gut mit dem Solarangebot korreliert – die Nutzungszeit des Pools fällt in die sonnenreichen Monate. Einfache Schwimmbadabsorber ohne Abdeckung und Dämmung sind kostengünstig und effektiv. Sie können die Badezeit um mehrere Wochen verlängern und die Wassertemperatur um 3 bis 5 Grad Celsius erhöhen.