Dimensionierung & Auslegung der Solarthermie Anlage

Eine Solarthermie Anlage mit Heizunterstützung muss erheblich größer ausgelegt sein als eine Anlage, die nur zur Warmwasserbereitung genutzt wird. Der Bedarf für die Warmwasserbereitung lässt sich recht gut allgemein angeben, etwa 1-1,5 Quadratmeter Kollektorfläche und 80 Liter Speichervolumen des Brauchwasserspeichers sind recht zuverlässige Angaben. Für die Heizunterstützung existieren zur Auslegung ähnliche Faustregeln, allerdings sind diese im Einzelfall weniger zuverlässig. Von entscheidender Bedeutung ist dabei zunächst die Wärmedämmung des Gebäudes, die auf den Bedarf an Heizenergie erheblichen Einfluss hat. Auch die tatsächlich auf angenehme Temperaturen zu heizende Wohnfläche ist von Bedeutung, das muss nicht in jedem Fall die gesamte Wohnfläche sein.

Die Größe des Kollektors bei Heizunterstützung

Was bestimmt den Heizbedarf, die Wohnfläche oder die Anzahl der Personen? Das hängt stark von den Nutzungsgewohnheiten der Bewohner ab, insbesondere davon, ob einige Räume nur sporadisch oder nur wenige Stunden pro Tag genutzt werden. Einige Faustformel gehen daher von der Zahl der Bewohner aus, in diesem Fall wird zur Auslegung eine Kollektorfläche von etwa 4 Quadratmetern pro Person veranschlagt. Andere pauschale Berechnungen berechnen nur die Kollektorfläche für die Warmwasserbereitung pro Person und schlagen für die Heizunterstützung einen Anteil auf, der nur von der Wohnfläche abhängt. Bei dieser Auslegungsmethode ergibt sich eine Abschätzung von einem Quadratmeter pro Person für die Warmwasserbereitung plus einem Quadratmeter Kollektorfläche pro zehn Quadratmeter Wohnfläche. Alle diese Angaben gelten für Flachkollektoren. Bei Verwendung von Vakuum-Röhrenkollektoren ist rund die halbe Kollektorfläche erforderlich.

Der Warmwasserspeicher

Auch der Speicher muss größer ausgelegt werden, sollte aber relativ genau an den individuellen Bedarf angepasst sein. Ein zu großer Speicher wirkt sich nachteilig aus. Nicht nur wegen der unnötig hohen Anschaffungskosten, sondern auch wegen des höheren Energiebedarfs. Reicht die Wärme aus dem Kollektor im Winter oder bei schlechtem Wetter nicht aus, muss der Speicher durch die Zusatzheizung auf Betriebstemperatur gehalten werden. Das kostet viel Energie, wenn der Speicher zu groß ist. Eine ebenfalls nur grobe Abschätzung des optimalen Speichervolumens lautet 50 Liter pro Person plus 50 Liter pro Quadratmeter Kollektorfläche.

Ein Beispiel zur Auslegung

Beträgt die Wohnfläche eines Vierpersonenhaushalts beispielsweise 120 Quadratmeter, ergeben sich folgende Richtwerte für die Dimensionierung der Solarthermie Anlage: Die Kollektorfläche beträgt 12+4=16 Quadratmeter. Offensichtlich liefert die einfache Abschätzung (vier Quadratmeter pro Person) hier exakt dasselbe Ergebnis. Das empfohlene Speichervolumen beläuft sich auf 16*50 + 4*50=1.000 Liter.

Bildquelle: Stefan Thiesen - CC BY-SA 2.0

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