Solarheizung planen: Funktion und Besonderheiten

Über das ganze Jahr warmes Wasser – günstig und natürlich – die Solarheizung macht es möglich. In Kombination mit einem Zusatzsystem sorgt die Anlage besonders im Frühling und Herbst für eine wohlige Wärme im Haus und spart im Schnitt etwa ein Viertel der Heizkosten ein. Dafür müssen bei der Planung nur ein paar wichtige Faktoren wie Größe, Dachausrichtung und Neigung bedacht werden.

Sonne im Haus: Funktion der Solarheizung

Die Funktion einer Solaranlage lässt sich ganz abstrakt mit einem Gartenschlauch im Sommer vergleichen. Die Sonne erwärmt das Wasser im Schlauch. Bei der Solarheizung wird die Sonnenenergie über schwarze Kollektoren gesammelt und diese Wärme anschließend auf die Trägerflüssigkeit übertragen. Diese besteht aus Wasser und Frostschutz und wird bis auf 95°C erwärmt. Anschließend wird die Flüssigkeit und damit die Wärme mittels Rohre über einen Wärmetauscher in den Pufferspeicher übertragen. Im Anschluss ist das Wasser wieder abgekühlt und kann zurück im Kollektor erneut erwärmt werden.

  • Wichtig ist das Vorhandensein eines Pufferspeichers. Dieser arbeitet ähnlich wie eine Batterie und kann je nach Größe eine bestimmte Menge an Wärme speichern. Diese wird erst bei Bedarf abgegeben. So kann die Anlage eine kurze Schlechtwetterperiode ausgleichen und auch am Abend für warme Räume und Wasser sorgen.

Funktionsweise der Solaranlage

Die Kombination mit einem zusätzlichen Heizsystem ist besonders sinnvoll, wenn nicht nur das Wasser erwärmt werden soll. Die Solarheizung wird am besten mit einer Gasheizung kombiniert, eine Pelletheizung oder eine Wärmepumpe sind auch möglich. Gerade in den Wintermonaten reicht die Sonnenenergie nicht aus, in diesem Fall trägt das Zusatzsystem zur Wärme bei.

Dachausrichtung: Es muss nicht immer Süden sein

Vor der Planung einer Solaranlage kommt der Dachausrichtung ein entscheidender Faktor zu. Optimal ist eine Position nach Süden, so kann der bestmögliche Ertrag erwirtschaftet werden. Eine Abweichung nach Osten oder Westen von bis zu 30 Prozent ist jedoch auch vertretbar, da sich der Ertrag nur um etwa 5 Prozent verringert. Eine Ausrichtung nach Norden ist bisher nicht für eine Solaranlage geeignet.

  • Tipp: Da die Südwest-Ausrichtung geringfügig optimaler ist, wäre diese einer Südost-Position vorzuziehen.

Ebenfalls von Bedeutung ist der regionale Standpunkt des Hauses. Allgemein gesagt gibt es im Süden Deutschlands mehr Sonnenstunden als im Norden. Hier muss individuell geprüft werden, ob sich der Einsatz einer Solaranlage lohnt.

Sind diese Punkte geklärt, sollte ein Blick direkt auf das Dach und seine Umgebung gehen. Die Dachfläche sollte tagsüber keine Schattenflächen aufweisen, diese entstehen etwa durch Nachbarhäuser, Bäume, Schornsteine oder Satellitenschüsseln.

  • Tipp: Um einen Überblick über die Sonnenfläche des Daches zu erhalten, sollte das Dach über den Tag beobachtet werden. Zudem ist Weitsicht wichtig, denn auch kleine Bäume werden in den nächsten 10-20 Jahren zu einer beträchtlichen Größe heranwachsen.

Dachneigung: Die Sonne optimal einfangen

Damit die Kollektoren am besten vom Sonnenlicht profitieren, müssen sie in einem bestimmten Winkel stehen. Für einen optimalen Ertrag trifft die Sonne im Winkel von 90° auf die Kollektoren. Dies ist in der Praxis jedoch kaum möglich, da sich der Stand der Sonne und damit ihr Einstrahlwinkel über den Tag verändert. Zudem gibt es in Deutschland eine hohe Menge an diffuser Strahlung, so können auch Abweichungen von den Standardwerten einen guten Ertrag bringen. Hier sollten Hausbesitzer ihren individuellen Fall vor Ort mit Experten klären.

  • Winkel von 30°-50°: Ausreichend, wenn die Solaranlage nur das Warmwasser erwärmen soll.
  • Winkel von 45°-70°: Optimal für die Kombination mit einer anderen Heizung. Die Anlage kann den tiefen Sonnenstand nutzen und trägt besonders im Frühling und Herbst zur Raumwärme bei.
  • Winkel unter 10°: Bei dieser Dachneigung eignet sich keine Solaranlage, da zu wenig Sonnenstrahlen genutzt werden können. Zudem entfällt der Selbstreinigungseffekt bei Regen. In diesem Fall kann über eine Aufständerung der Kollektoren nachgedacht werden.

Gewicht und Stärke: Das Dach muss tragen können

Ein solides Dach ist von großer Bedeutung, schließlich muss es u.a. die Kollektoren und im Winter zusätzlich Schnee tragen können. Daher sollte sichergestellt werden, dass es ein zusätzliches Gewicht von 300 Newton pro Quadratmeter Dachfläche sicher aushält. Zudem müssen die Dachsparren zwingend stabil miteinander verbunden sein, um die Kollektoren bei Wind und Wetter zu sichern. Als letzter Punkt ist eine gleichmäßige Verteilung der Last und damit der Kollektoren auf dem Dach wichtig.

Tipps zur Planung der Solaranlage

Solarheizung: Auf die Größe kommt es an

Bei der Berechnung der Größe sollten Hausherren ein gesundes Verhältnis zwischen den Investitionskosten und der Speichergröße der Solarheizung finden. Zudem ist es in Deutschland nur sinnvoll, die Solareinrichtung als Zusatzheizung zu nutzen.

  • Faustregel für moderne Häuser: Pro Person werden 4 m² Flachkollektoren oder 3 m² Röhrenkollektoren verwendet.

Der verbaute Speicher ist ebenfalls für die Effizienz entscheidend. Bei einem Haushalt mit vier Personen ist ein Pufferspeicher von 1000 Litern sinnvoll. Allgemein sollte der Speicher zwischen 600 und 2.000 Litern für 8 bis 20 m² Kollektorenfläche fassen können. Werden diese Werte eingehalten, kann die Solarheizung auf das ganze Jahr gesehen, bis zu 30 Prozent der Heizkosten einsparen.