Mehr als zwei Millionen Solarthermieanlagen in Deutschland unterstützen bereits die Warmwasserzubereitung und die Heizung in Wohngebäuden. Entgegen manchen Vorurteilen gilt dies auch für die kalte Jahreszeit, wenn auch eingeschränkt. Vor einer Investition in Solarthermie schrecken manche Hausbesitzer aber immer noch zurück. Denn das Prinzip der "Sonnenheizung" erscheint unlogisch: Im Sommer ist Energie nur für das Warmwasser notwendig, im Winter wiederum scheint nur selten die Sonne.
Die Befürchtung, eine Sonnenheizung würde in unseren Breiten nicht wirtschaftlich arbeiten, ist aber unbegründet: "Die Sonne liefert in allen Teilen Deutschlands genug Strahlungsenergie für den effizienten Betrieb einer Solarwärmeanlage", versichert Christian Stolte von der Deutschen Energie-Agentur (Dena) in Berlin. Die Solarstrahlung in Deutschland liege je nach Region zwischen 900 und 1200 kWh pro Quadratmeter im Jahr. Deswegen betonen Experten, dass die geografische Lage nur begrenzt entscheidet, ob eine Solarthermieanlage Sinn ergibt. Wichtiger sind die Ausrichtung einer Anlage nach Süden oder Südwesten, wenig Schatten und eine gute Dämmung des Hauses.
Die Sonnenernte fällt in der kalten Jahreszeit geringer aus als im Hochsommer. "Der Anteil der Strahlung liegt im Winterhalbjahr von Oktober bis März bei 21 Prozent der gesamten Jahreseinstrahlung - also etwa einem Fünftel", sagt Stolte. Sonnenenergie könne dann ein Haus nur teilweise mit Warmwasser oder Heizung versorgen.
Aber: "Mit einer Solarthermieanlage lassen sich die Energiekosten bei fachgerechter Ausführung auf Dauer senken", betont Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes Solarwirtschaft in Berlin. Wichtig sei dabei die Größe einer Anlage. "Mit seinen vielen großflächigen Solarthermieanlagen, die ganze Wohnquartiere mit günstiger Solarwärme versorgen, zeigt auch unser nördlicher Nachbar Dänemark, dass sich die Solarthermie in unseren Breiten lohnt."
Und so funktioniert Solarthermie: Trink- und Heizwasser wird mithilfe von Kollektoren, die oft auf dem Dach installiert sind, erhitzt. "Der Sonnenschein erwärmt in den Kollektoren ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel", erläutert Stolte. Eine Umwälzpumpe leitet dieses Gemisch durch Leitungen zum Solar-Wärmespeicher im Haus. Dieser hat laut Stolte die Aufgabe, überschüssige Energie der Solaranlage für sehr trübe Tage, an denen die Sonnenheizung wenig oder gar nicht läuft, zu bevorraten. Je größer der Speicher ist, desto mehr Solarwärme könne in den Herbst mitgenommen werden. So lasse sich der Betrieb des Heizkessels bis in den Oktober oder November hinausschieben.
Auch die Wahl des Kollektortyps optimiert die Anlage: "Vakuumröhrenkollektoren liefern einen höheren Ertrag im Vergleich zu Flachkollektoren", erklärt Stolte. Im direkten Vergleich könne der Wirkungsgrad beim Röhrenkollektor bis zu zwanzig Prozent über dem Wirkungsgrad vom Flachkollektor liegen. Vakuumröhrenkollektoren seien aber auch teurer.
"Um aus einer Anlage möglichst viel solaren Gewinn herauszuholen, sollte das Haus gut gedämmt sein und möglichst eine Fußbodenheizung haben", rät Matthias Wagnitz vom Zentralverband Sanitär Heizung Klima in Potsdam. Die Fußbodenheizung sollte so ausgelegt werden, dass der Vorlauf der Heizung mit sehr niedrigen Temperaturen betrieben werden kann. Dann könne in Übergangszeiten wie Frühling oder Herbst die Heizung ohne Unterstützung des Heizkessels laufen. Auch ein hydraulischer Abgleich der Heizungsanlage sei sinnvoll.
Gereinigt werden müssen Kollektoren nur selten, da der Regen den Schmutz abwäscht
"Auch im Winter erzeugen Solarthermieanlagen Wärme", betont Wagnitz. Um den Wärmebedarf fast komplett zu decken, müssten aber übergroße Pufferspeicher und Kollektorenflächen angelegt werden. Das sei aber nicht wirtschaftlich. Daher würden Solarthermieanlagen meist mit anderen Wärmeerzeugern kombiniert. Als zweites Heizsystem eigneten sich Öl- und Gasbrennwertheizungen, Pelletheizungen oder Wärmepumpen. Solarkollektoren ließen sich in der Regel problemlos nachrüsten oder ohne großen Mehraufwand zusammen mit einer neuen Heizung installieren.
"Wer einen größeren Solaranteil auch in der kalten Jahreszeit wünscht, sollte einen größeren Wärmespeicher und größere Kollektorenflächen wählen", rät Körnig. Inzwischen seien bezahlbare Sonnenhäuser entwickelt worden. Diese am Sonnenhausinstitut in Straubing entwickelten Häuser erzeugen mit saisonalen Langzeitspeichern auch im Winter den überwiegenden Teil der Raumwärme durch Solarenergie. Nur in besonders kalten Tagen müssen die Bewohner mit Holz heizen.
Eine regelmäßige Wartung der Anlage hilft, den Ertrag einer Solarthermieanlage zu optimieren. "Die Wartung kann beispielsweise mit der jährlichen Inspektion der Heizungsanlage durchgeführt werden", rät Wagnitz. Dazu gehören die Prüfung des Drucks und die Prüfung, ob genügend Frostschutzmittel in der Solarflüssigkeit ist. Sonst besteht die Gefahr, dass die Flüssigkeit einfriert.
Zum Start der Heizperiode lohnt laut Körnig ein Blick auf die Solarkollektoren. Aus Sicherheitsgründen und um die Kollektoren nicht zu beschädigen, sollte man aber nicht selbst auf das Dach klettern, sondern dieses zunächst vom Boden aus fotografieren und die Fotos am Computer vergrößert anschauen. Schäden, die mit dem bloßen Auge nicht sichtbar sind, können so erkannt werden. Die Behebung ist Sache eines Fachinstallateurs. Gereinigt werden müssen Kollektoren nur selten, da der Regen Schmutz abwäscht. Sind Kollektoren über längere Zeit verschmutzt, kann eine professionelle Reinigung sinnvoll sein.
Die Sorge, dass Kollektoren zuschneien und so keinen Ertrag liefern, ist unbegründet: Solarkollektoren speichern, wie Stolte erklärt, durch ihre Bauart Wärme, sodass Schnee nicht lange liegen bleibt und schnell wieder schmilzt. Bei einem schräg aufgestellten Kollektor rutscht der Schnee ab, und die Anlage kann wieder optimal arbeiten.