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Solarthermie

Solarthermie ist die Nutzung von Sonnenenergie zur Erzeugung von Wärmeenergie.

Dabei wer­den spe­zi­el­le Kol­lek­to­ren ver­wen­det, um Son­nen­strah­len ein­zu­fan­gen und die dar­aus resul­tie­ren­de Wär­me für ver­schie­de­ne Zwe­cke wie Warm­was­ser­be­rei­tung, Raum­hei­zung oder indus­tri­el­le Pro­zes­se zu nut­zen.

Solar­ther­mie bie­tet eine Viel­zahl von Vor­tei­len, die sie zu einer attrak­ti­ven Opti­on für die Nut­zung erneu­er­ba­rer Ener­gien machen. Durch die Nut­zung der uner­schöpf­li­chen Ener­gie­quel­le Son­ne redu­ziert sie Treib­haus­gas­emis­sio­nen und Umwelt­ver­schmut­zung. Lang­fris­tig kann sie zu erheb­li­chen Kos­ten­ein­spa­run­gen füh­ren, da Son­nen­en­er­gie kos­ten­los und unbe­grenzt ver­füg­bar ist. Zudem trägt Solar­ther­mie zur Diver­si­fi­zie­rung der Ener­gie­ver­sor­gung und zur Ver­rin­ge­rung der Abhän­gig­keit von impor­tier­ten fos­si­len Brenn­stof­fen bei, was die Ener­gie­ver­sor­gungs­si­cher­heit erhöht und die Vola­ti­li­tät der Ener­gie­prei­se redu­ziert.

Die viel­sei­ti­gen Anwen­dun­gen von Solar­ther­mie umfas­sen die Erzeu­gung von Warm­was­ser, Raum­hei­zung, Küh­lung, indus­tri­el­le Pro­zess­wär­me und Strom­erzeu­gung. Der Aus­bau der Solar­ther­mi­e­in­dus­trie för­dert zudem die loka­le Wirt­schaft und schafft Arbeits­plät­ze. Ins­ge­samt bie­tet Solar­ther­mie eine nach­hal­ti­ge, wirt­schaft­li­che und umwelt­freund­li­che Lösung zur Deckung des Ener­gie­be­darfs und zur Bekämp­fung des Kli­ma­wan­dels.

 

Als Bauherr sollten Sie bei der Installation einer Solarthermie-Anlage auf folgende Punkte achten, um eine wirklich gute Anlage zu erhalten:
  1. Pro­fes­sio­nel­le Pla­nung: Stel­len Sie sicher, dass die Anla­ge von einem qua­li­fi­zier­ten und erfah­re­nen Fach­mann geplant wird. Eine gründ­li­che Ana­ly­se der ört­li­chen Gege­ben­hei­ten, wie Aus­rich­tung, Nei­gung und Ver­schat­tungs­po­ten­zi­al, ist ent­schei­dend für die Effi­zi­enz der Anla­ge.
  2. Hoch­wer­ti­ge Kom­po­nen­ten: Wäh­len Sie qua­li­ta­tiv hoch­wer­ti­ge Solar­kol­lek­to­ren, Wär­me­spei­cher und ande­re Kom­po­nen­ten aus renom­mier­ten Her­stel­lern. Die­se soll­ten den ört­li­chen Stan­dards und Zer­ti­fi­zie­run­gen ent­spre­chen, um Lang­le­big­keit und Zuver­läs­sig­keit zu gewähr­leis­ten.
  3. Pas­sen­de Dimen­sio­nie­rung: Die Anla­ge soll­te ent­spre­chend dem Bedarf an Warm­was­ser oder Raum­hei­zung dimen­sio­niert wer­den. Eine Über­di­men­sio­nie­rung kann zu unnö­ti­gen Kos­ten füh­ren, wäh­rend eine Unter­di­men­sio­nie­rung zu unzu­rei­chen­der Leis­tung füh­ren kann.
  4. Effi­zi­en­te Rege­lungs­tech­nik: Ein intel­li­gen­tes Rege­lungs­sys­tem ist ent­schei­dend, um die Anla­ge opti­mal zu steu­ern und den Ener­gie­er­trag zu maxi­mie­ren. Dies umfasst Sen­so­ren zur Erfas­sung von Son­nen­ein­strah­lung und Tem­pe­ra­tur sowie auto­ma­ti­sche Steue­run­gen für Pum­pen und Ven­ti­le.
  5. War­tungs­ver­trag: Schlie­ßen Sie idea­ler­wei­se einen War­tungs­ver­trag mit dem Instal­la­teur ab, um sicher­zu­stel­len, dass die Anla­ge regel­mä­ßig gewar­tet und inspi­ziert wird. Dadurch kön­nen Pro­ble­me früh­zei­tig erkannt und beho­ben wer­den, was die Lebens­dau­er und Effi­zi­enz der Anla­ge erhöht.
  6. Finan­zi­el­le Anrei­ze prü­fen: Infor­mie­ren Sie sich über mög­li­che staat­li­che För­de­run­gen, Steu­er­vor­tei­le oder Finan­zie­rungs­op­tio­nen für Solar­ther­mie-Anla­gen, um die Inves­ti­ti­ons­kos­ten zu redu­zie­ren und die Ren­ta­bi­li­tät der Anla­ge zu ver­bes­sern.

 

Für eine Solarthermie-Anlage benötigen Sie im Wesentlichen folgende Bauteile:
  1. Solar­kol­lek­to­ren: Die­se erfas­sen das Son­nen­licht und wan­deln es in Wär­me um. Es gibt ver­schie­de­ne Arten von Solar­kol­lek­to­ren, dar­un­ter Flach­kol­lek­to­ren und Vaku­um­röh­ren­kol­lek­to­ren.
  2. Wär­me­spei­cher: Um die erzeug­te Wär­me für den spä­te­ren Gebrauch zu spei­chern, wird ein Wär­me­spei­cher benö­tigt. Dies kann ein Was­ser­spei­cher oder ein spe­zi­el­ler Latent- oder Sen­si­bel­spei­cher sein.
  3. Rohr­lei­tun­gen und Pum­pen: Rohr­lei­tun­gen trans­por­tie­ren das Wär­me­trä­ger­me­di­um (in der Regel Was­ser oder eine spe­zi­el­le Flüs­sig­keit) von den Kol­lek­to­ren zum Wär­me­spei­cher und zurück. Pum­pen sor­gen für den kon­ti­nu­ier­li­chen Fluss des Wär­me­trä­ger­me­di­ums durch das Sys­tem.
  4. Rege­lungs­sys­tem: Ein Rege­lungs­sys­tem steu­ert den Betrieb der Solar­ther­mie-Anla­ge, um die maxi­ma­le Effi­zi­enz und Leis­tung sicher­zu­stel­len. Dies umfasst oft Sen­so­ren, die die Son­nen­ein­strah­lung mes­sen, sowie Steue­run­gen für Pum­pen und Ven­ti­le.
  5. Back­up-Heiz­sys­tem (optio­nal): Bei Bedarf kann ein Back­up-Heiz­sys­tem instal­liert wer­den, um die Wär­me­ver­sor­gung sicher­zu­stel­len, wenn die Solar­ther­mie-Anla­ge nicht aus­rei­chend Son­nen­en­er­gie pro­du­ziert, wie z. B. an bewölk­ten Tagen oder nachts.

 

Die Nutzung von Solarkollektoren variiert je nach Anwendungsbereich und Standort, aber einige der am häufigsten bevorzugten Typen sind:

(Zunächst die, die am wei­tes­ten ver­brei­tet sind)

 

Flach­kol­lek­to­ren:

Flach­kol­lek­to­ren sind weit ver­brei­tet und wer­den häu­fig in Solar­ther­mie-Anla­gen für die Warm­was­ser­be­rei­tung und Raum­hei­zung in Wohn­ge­bäu­den ein­ge­setzt. Sie machen einen beträcht­li­chen Anteil von etwa 60–70% der instal­lier­ten Solar­ther­mie-Kapa­zi­tät welt­weit aus.

 

Röh­ren­kol­lek­to­ren:

Röh­ren­kol­lek­to­ren sind eben­falls beliebt, ins­be­son­de­re in Regio­nen mit kal­tem Kli­ma oder bei Anwen­dun­gen, die höhe­re Tem­pe­ra­tu­ren erfor­dern, wie bei­spiels­wei­se die Pro­zess­wär­me in Indus­trie­an­la­gen. Sie machen einen Anteil von etwa 20–30% der instal­lier­ten Solar­ther­mie-Kapa­zi­tät welt­weit aus.

 

Para­bol­rin­nen­kol­lek­to­ren:

Para­bol­rin­nen­kol­lek­to­ren wer­den häu­fig in gro­ßen sola­ren Kraft­wer­ken ein­ge­setzt, ins­be­son­de­re in son­nen­rei­chen Regio­nen mit hohem Bedarf an elek­tri­scher Ener­gie. Ihr Anteil am Gesamt­markt ist jedoch ver­gleichs­wei­se gering und beträgt etwa 5–10%.

 

 

Neben diesen meistverwendeten gibt es auch noch weitere Arten von Solarkollektoren:

(Rei­hen­fol­ge alpha­be­tisch)

 

CPC-Kol­lek­to­ren (Com­pound Para­bo­lic Con­cen­tra­tor):

CPC-Kol­lek­to­ren ver­wen­den para­bo­lisch gebo­ge­ne Reflek­to­ren, um das Son­nen­licht auf einen Absor­ber zu kon­zen­trie­ren. Sie bie­ten eine gute Licht­samm­lung und eig­nen sich gut für Anwen­dun­gen mit nied­ri­ger bis mitt­le­rer Tem­pe­ra­tur, wie Warm­was­ser­be­rei­tung und Raum­hei­zung.

 

Hybrid­kol­lek­to­ren:

Hybrid­kol­lek­to­ren kom­bi­nie­ren Solar­kol­lek­to­ren mit ande­ren Tech­no­lo­gien, wie zum Bei­spiel Pho­to­vol­ta­ik-Modu­len oder Wär­me­pum­pen, um die Effi­zi­enz zu stei­gern und die viel­sei­ti­gen Ener­gie­be­dürf­nis­se zu erfül­len.

 

Luft­kol­lek­to­ren:

Luft­kol­lek­to­ren nut­zen Luft als Wär­me­trä­ger­me­di­um und kön­nen ent­we­der als geschlos­se­ne Luft­kol­lek­to­ren oder als Tran­spi­ra­ti­ons­kol­lek­to­ren aus­ge­führt wer­den. Sie wer­den häu­fig für luft­ba­sier­te Hei­zungs­sys­te­me ein­ge­setzt und kön­nen eine kos­ten­güns­ti­ge Opti­on für die Solar­ther­mie sein.

 

Para­bol­rin­nen­kol­lek­to­ren:

Die­se Kol­lek­to­ren ver­wen­den para­bo­lisch geform­te Spie­gel, um das Son­nen­licht auf einen linea­ren Absor­ber zu kon­zen­trie­ren. Sie wer­den häu­fig in gro­ßen sola­ren Kraft­wer­ken ein­ge­setzt, um hohe Tem­pe­ra­tu­ren zu errei­chen und Dampf zu erzeu­gen, der Tur­bi­nen antreibt, um elek­tri­schen Strom zu erzeu­gen.

 

Die Wahl des geeig­ne­ten Kol­lek­tor­typs hängt von ver­schie­de­nen Fak­to­ren ab, dar­un­ter die spe­zi­fi­schen Anfor­de­run­gen des Pro­jekts, die ver­füg­ba­re Flä­che, die loka­len kli­ma­ti­schen Bedin­gun­gen und das Bud­get.

 

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