Solarthermie: Mit Sonne kann man jetzt auch im Winter heizen

Solarthermie: Mit Sonne kann man jetzt auch im Winter heizen

von Wolfgang Kempkens

Im Bereich der Wärmeversorgung kommt die Energiewende bisher nicht voran. Ein superisolierter Tank soll Sonnenwärme in den Winter retten.

Bisher hat die Energiewende ihren Namen nicht verdient. Zwar wird ein immer größerer Teil des Strombedarfs mit Wind, Sonne und Biomasse gedeckt, aber Autos fahren immer noch vornehmlich mit Benzin und Diesel. Auch im Wärmesektor kommt die Wende kaum voran, dabei macht er einen großen Teil des deutschen Energiebedarfs aus.

Dabei sind auch im Bereich der Wärmeversorgung die Potenziale für erneuerbare Energien groß: Sogar bis zu 60 Prozent der Energie, die chronisch schlecht gedämmte Altbauten zum Heizen brauchen, lässt sich durch solare Wärme decken, haben Wissenschaftler am Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE) in Würzburg nun errechnet. Nötig ist dazu ein Heißwasserspeicher, der im Sommer mit warmem Wasser aus Solarkollektoren auf dem Dach gefüllt wird. Ein normaler Tank ist dazu allerdings ungeeignet. Wegen mangelhafter Wärmedämmung wäre das gespeicherte Wasser schon kalt, wenn die Heizperiode im Herbst beginnt.

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Vakuum hält die Wärme im TankDie Würzburger Forscher haben mit einem Heizwasserspeicher kalkuliert, der extrem gut gedämmt ist. Vorbild waren Kryotanks, in denen Flüssiggase lagern, die Temperaturen von minus 160 Grad Celsius und weniger haben. Sie werden gegen Kälteverlust nicht nur durch Dämmmaterial geschützt, sondern auch durch ein Vakuum in einem Ringspalt, der den eigentlichen Tank umhüllt.

Genau so sind die Tanks konstruiert, die solare Wärme in den Winter hinüberretten. Entwickelt haben ihn Forscher des ZAE und des Stahlbauunternehmens Hummelsberger aus Mühldorf am Inn. Das Unternehmen arbeitet schon seit Jahren an der Technik.

Außer der optimalen Wärmeisolierung haben die Entwickler viel Wert darauf gelegt, dass das Wasser schichtweise gelagert wird, also eine Vermischung von noch kaltem mit heißem Wasser vermieden wird. In solchen Schichtspeichern befinden sich auf unterschiedlichen Niveaus Ein- und Auslassstutzen.

Die Forscher in Würzburg beließen es aber nicht bei einer theoretischen Rechnung. Sie unterzogen den Tank auch einem Praxistest. Dabei stellte sich heraus, dass solare Wärme den errechneten Deckungsbeitrag beinahe erreicht. In einem Altbau mit einer Wohnfläche von 230 Quadratmetern und einem Heizwärmebedarf von 150 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr lag der Solarbeitrag bei immerhin 56 Prozent. Die restliche Wärme muss aber aus anderen Quellen kommen.

Haubesitzer, die sich einen solchen Tank anschaffen wollen, müssen allerdings tief in die Tasche greifen. Der Test-Altbau erhielt einen 11.000-Liter-Tank. Der kostete rund 26.500 Euro. Dazu kamen gut 10.000 Euro für die Solarkollektoren, die allerdings vom Staat bezuschusst wurden. Die Heizkostenersparnis liegt, verglichen mit einer teuren Ölheizung, bei etwa 1800 Euro pro Jahr. Frühestens nach 20 Jahren hat sich also die Investition gelohnt.

Wer schon eine Solaranlage auf dem Dach hat, könnte zur Not auch auf die Sonnenkollektoren verzichten. So heizen manche Hausbesitzer heute schon ihr Eigenheim mit Solarstrom, der eine Wärmepumpe antreibt. Damit lässt sich Wasser auf bis zu 60 bis 70 Grad Celsius erwärmen. Für einen optimalen Winterbetrieb sind aber mehr als 100 Grad nötig. Die Restenergie kommt aus einem Heizstab, der ebenfalls mit Solarstrom versorgt wird. In den Kryptotanks ließe sich das warme Wasser in den Winter retten.

Im Winter, so ZAE-Messungen, kühlt das gespeicherte Wasser pro Tag um 0,23 Grad ab. Würde nichts entnommen wäre die Hälfte der Energie erst nach neun Monaten in die Umwelt entschwunden, sagen die Forscher. Bisher hat das Unternehmen Hummelsberger zwei Speicher verkauft, zwei weitere sind geordert.

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