Thermische Solaranlage

Die Energie der Sonne kann auf verschiedene Arten genutzt werden. Die Gewinnung von Solarwärme über Kollektoren ist sehr beliebt; in der Schweiz wächst die Kollektorfläche jährlich um rund 60'000 Quadratmeter an.

Sonnenkollektoren werden in Einfamilienhäusern vorwiegend zur Wassererwärmung genutzt.
Sonnenkollektoren werden in Einfamilienhäusern vorwiegend zur Wassererwärmung genutzt.

(knü) Der Einbau einer thermischen Solaranlage hat viele Vorteile: Sonnenkollektoren erzeugen klimafreundliche Energie für die Wassererwärmung und für die Unterstützung der Heizung. Das spart fossile Energien – Heizöl und Erdgas. Mehrere regionale Energieversorger und fast alle Kantone richten Förderbeiträge für Solaranlagen aus, vor allem, wenn sie mit einem Heizungsersatz kombiniert werden (www.energiefranken.ch). Die Kollektoranlagen dienen meistens der Wassererwärmung für Küche und Bad, seltener der Raumwärmeerzeugung. Eine Praxisregel lautet: 1 bis 1,5 m2 Sonnenkollektoren pro Kopf liefern gut die Hälfte der für die Wassererwärmung nötigen Energie. Die Kombination von Solarthermie mit anderen Heizsystemen ist daher sinnvoll, wobei sich für diese Kombination grundsätzlich alle Energieträger eignen. Das effiziente Zusammenspiel von Wärmepumpe und Sonnenkollektoren bedingt aber eine aufwändige Steuerung. Viele neue Waschmaschinen und Geschirrspüler sind zudem mit einem Warmwasseranschluss ausgerüstet, so dass diese Geräte problemlos in das solare Erwärmungssystem eingebunden werden können. Auf das Aufheizen des Wasch- und Spülwassers mit Strom kann dann verzichtet werden.

Wassererwärmung 

Mehr als die Hälfte des jährlichen Wärmebedarfs fürs Warmwasser deckt eine solare Kompaktanlage. In grösseren Gebäuden (Mehrfamilienhäuser, Hotels, etc.) ist der Deckungsgrad aufgrund eines anderen Konzeptes geringer; die Solaranlage deckt etwa einen Drittel des Wärmebedarfs. 

Um auch niedrige Temperaturen der Solaranlage zu nutzen, decken die Kollektoren die Vorwärmung ab, also die Temperaturerhöhung zwischen 10°C und ungefähr 30°C, der Rest der Energie kommt von der konventionellen Heizanlage. Das solar vorgewärmte Wasser wird also «nachgeheizt». Je grösser die Solaranlage ist, desto niedriger sind die spezifischen Anlagekosten je m2 Kollektor und damit auch die Wärmekosten je Kilowattstunde.

Die marktfähigen Kompakt-Solaranlagen erwärmen Warmwasser sehr kostengünstig. Im Gesamtkostenvergleich inklusive der Anfangsinvestitionen zeigt sich zudem, dass Solaranlagen für Einfamilienhäuser mit einer Kollektorfläche von etwa 4 m2 das beste Preis-Leistungs-Verhältnis aufweisen und im Vergleich zu einem Elektroboiler wirtschaftlicher sind. Elektroboiler sind ohnehin als Auslaufmodell zu betrachten. In den meisten Kantonen ist der Ein-zu-eins-Ersatz eines rein elektrischen Wassererwärmers mittlerweile nicht mehr gestattet. Zulässig ist aber eine teilweise Erwärmung mit Elektrizität, wenn zumindest die Vorwärmung über die Heizungsanlage oder mit erneuerbarer Energie erfolgt. In den Kantonen Basel-Stadt, Baselland und Bern verlangt das Baugesetz sogar Mindestquoten für die Berücksichtigung erneuerbarer Energien zur Wassererwärmung. Parallel dazu werden die baurechtlichen Bewilligungsauflagen  für Solaranlagen in vielen Kantonen überarbeitet und die Bewilligungspflicht teilweise sogar abgeschafft.

Heizung

Um mit einer Solaranlage nicht nur das Wasser zu erwärmen, sondern auch das Gebäude heizen zu können, muss die Kollektorfläche grösser als für die Wassererwärmung ausgelegt werden. 16 m2 sind typisch für eine derartige Anlage für ein Einfamilienhaus. Etwa 20 bis 25 Prozent des jährlichen Wärmebedarfs für Heizung und Warmwasser können so gedeckt werden.

Passive Sonnenenergie

Auch ohne Sonnenkollektoren hilft die Sonne Heizenergie einzusparen. Grosse nach Süden ausgerichtete Fenster oder Wintergärten lassen eine starke Einstrahlung ins Innere des Gebäudes zu. In Böden und Innenwänden wird diese Wärme gespeichert und wieder abgestrahlt, wenn die Temperatur der Raumluft niedriger ist als jene der Wände und Böden. Wer Sonnenenergie auf diese Art optimal nutzen will, sollte die Zusatzheizung mit einer passenden Steuerung ausrüsten. Für die passive Sonnenenergienutzung eignen sich besonders gut Verglasungen mit einem hohen Gesamtenergiedurchlass (g-Wert). Die Kehrseite der Medaille ist das Risiko für eine Überhitzung der Wohnräume während sommerlichen Schönwettertagen. 

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