Durch viele Diskussionen zu Wärmepumpen und Photovoltaik zieht sich ein roter Faden der negativen Gegenüberstellung der Solarthermie.
Hauptargumente sind dabei:
Solarthermie wird häufig in Heizungsanlagen eingesetzt, die weiterhin fossile Brennstoffe verbrauchen
Solarthermie produziert im Hochsommer Wärme, die zu dem Zeitpunkt in der Menge nicht benötigt wird
die eigene Solarthermieanlage von „irgendwas-vor-zehn-Jahren“ läuft wirklich suboptimal
Ich finde es schade, wenn Wärmepumpen und Photovoltaik mit einem „versus“ zur Solarthermie gedacht werden. Es gibt richtig tolle Anlagenkonzepte, die alle drei Technologien im Verbund einsetzen. Ich finde es auch schade, wenn eine Energiewendetechnologie auf ähnliche Weise schlechtgeredet wird, wie das sonst die Energiewendegegner bei Windkraft und Solarstrom praktizieren. Am miesesten ist der Versuch, die Solarthermie darüber zu diskreditieren, dass sie häufig zusammen mit der Erneuerung eines fossilen Kessel installiert wird. Ist denn Erste Hilfe nach einem Unfall falsch oder gar schuld an den Verletzungen?
Bis 2030 ist eine Verdreifachung der Solarthermie zu schaffen. Das funktioniert aber nicht gegen Widerstände und Falschinformationen aus der eigenen Partei. In dem Sinne wünsche ich hier eine engagierte Diskussion darüber, was die Solarthermie beim aktuellen Stand der Technik in dezentralen Anlagen und Großanlagen für die Wärmewende leisten kann.
Dass es mittlerweile regelmäßig sonntags mittags negative Strompreise am Spotmarkt gibt, könnte darauf hinweisen, dass dieses Problem für jede solare Nutzung (elektrisch oder thermisch) gilt. Und dann schließt sich die Frage an, welche Energieform man besser speichern kann … bis in den Abend, über die Nacht oder bis zum nächsten Wolkentag.
Bei richtig dimensionierten Anlagen sind das aber rel. wenig Tage, in der es zu größeren nicht nutzbaren Überschüssen kommt.
Wenn man dann noch Überschüsse zur Kellertrocknung bzw. Bauteilaktivierung nutzt, sind es noch weniger Tage.
Darüber hinaus kann man die Spülmaschine und entsprechende Waschmaschinen an Warmwasser anschließen. Das spart dann zusätzlich noch eine menge Strom.
Bei großen Anlagen stimmt das faktisch nicht denn dann ist die Solarthermie die Haupt Energiequelle
Das kann gut sein wenn eine Anlage falsch optimiert ist, darum sollten solche Anlagen Winter optimiert sein
Das trifft wohl auf so jede Art von Heizungstechnik zu selbst die Wärmepumpe hätte man vor 10 Jahren in der Pfeife rauchen können.
Ein Hauptproblem der Solarthermie ist das Klein- und Kleinstanlagen sich überhaupt nicht lohnen sie können tatsächlich nur unterstützend wirken haben so ein bisschen Hobby Charakter (wie z.B oben auf dem Bild) wer wirklich damit heizen will muss schon auf die profiseite gehen und das Spielzeugland hinter sich lassen
Und ich muss mal sagen so was haben wir und Wärmepumpen vor allen Dingen wenn es Luft Wasser wärmepumpen sind schließen sich überhaupt nicht aus nein die können sich richtig gut ergänzen
Also kurz angemerkt wir bauen eine ganze Menge Häuser mit Solarthermie Mehrfamilienhäuser mit Solarthermie und das aktuellste hat bisher den schlechtesten Wert, eine echt Scheiß Eckbebauung die nicht mehr sonnenfläche zur Verfügung stellt aber dennoch schaffen wir mit der Solarthermie 65% den Rest machen wir mit einer Luft Wasser Wärmepumpe.
Lohnt sich nicht? Wie definierst du das?
Und niemand hat je behauptet, dass ST mehr als Unterstützung leisten kann.
(Mal abgesehen von Sonnenhäusern, aber das ist ein Spezialfall.)
Selbst kleine Anlagen nur für Warmwasser lohnen sich langfristig, speziell wenn die Brennstoffkosten steigen.
Bei richtig dimensionierten WW-Anlage sind das immerhin 60% der WW-Bereitung.
Der Fachartikel ist jetzt schon über zehn Jahre alt. Deswegen ist er nicht unbedingt veraltet. Es waren eben die zehn Jahre, in denen billiges russisches Gas sowohl die Solarthermie wie den Hochlauf innovativer Anlagenkonzepte mit Wärmepumpen blockiert hat.
Solarthermie ist auf alle Fälle gut dafür geeignet, bei Sonnenschein (auch im Winter) die Wärmepumpe bei der Erzeugung hoher Temperaturen für die Warmwasserbereitung zu entlasten. Wenn bei schwacher Sonneneinstrahlung auch noch Solarwärme auf der Quellenseite der Wärmepumpe in das System gebracht wird, erhöht das den Kollektorertrag in der Heizperiode und die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe erheblich.
Etwas kritisch bin ich hinsichtlich des Einsatzes von Wasser-/Eis-Speichern. Die Latentwärme erfordert einen Solekreis mit Temperaturen unter 0°C. Die meiste Zeit in der Heizperiode hat die Außenluft ein höheres Temperaturniveau. Daher setzen sich in letzter Zeit eher Anlagenkonzepte durch, bei denen Solarthermie oder PVT-Kollektoren (PV-Module, die gleichzeitig als thermischer Solarabsorber funktionieren) in Kombination mit einem herkömmlichen Erdabsorber das Temperaturniveau auf der Quellenseite der Wärmepumpe anheben.
Gerne nochmal ausführlicher: Wenn Wasser zu Eis gefriert, muss dem Wasser ungefähr so viel Wärme entzogen werden, wie einer Erhitzung derselben Menge Wasser von 0°C auf ca. 80°C entspricht.
Mit den Fachbegriffen ausgedrückt: Die Schmelzenthalpie beträgt 333,5 kJ/kg, die spezifische Wärmekapazität ca. 4,18 kJ/(K*kg).
Aber um diese Wärmeenergie beim Gefrieren des Wassers entziehen zu können, muss der Kreislauf der Wärmepumpe auf der Quellenseite mit unter 0°C betrieben werden.
Ach das meinst du. Ja, das ist richtig, aber wenn ein Eisspeicher gut betrieben wird, friert er kaum ein, sondern wird zwischendurch auch in milden Wintern immer wieder über Luftkollektoren auf über 0°C aufgeheizt.
Die Frage wäre jetzt, ob es sinnvoll ist, ihn auch über Solarthermie aufzuheizen.
@Kalo: Ja, ein Eisspeicher verliert tatsächlich keine Wärme an die Umgebung, sondern nimmt sogar Wärme aus dem umgebenden Erdreich auf. Es liegt aber eher an der Größe des Speichers, das man ihn nicht in den Technikraum stellt, sondern beim Gebäude vergräbt. Die eigentliche Regeneration muss aber aktiv erfolgen, sonst hat man nach einiger Zeit einen Eisklotz im Permafrostboden.
@Biologin Das Prinzip des Eisspeichers ist schon vom Namen her, die Latentwärme beim Phasenwechsel von Wasser auf Eis zu nutzen. Richtig ausgelegt ist noch nicht alles Wasser zu Eis gefroren, wenn gegen Ende der Heizperiode schon wieder mehr Solarwärme vom Dach kommt als das Haus an Wärme benötigt.
Sobald sich nur etwas Eis im Speicher gebildet hat, bleibt die Temperatur konstant bei 0°C. Eine Zufuhr von Wärme führt nicht zu einer Temperaturerhöhung im Speicher, sondern lässt Eis schmelzen. Umgekehrt lässt die Entnahme von Wärme nur Wasser einfrieren, aber es wird nicht kälter im Speicher.
Im Hinblick auf die Effizienz der Wärmepumpe ist es daher sinnvoll, Solarwärme während der Heizperiode vorrangig dafür zu nutzen, dass die Wärmepumpe möglichst mehr als 0°C im Vorlauf des Quellenkreises (gefüllt mit Wasser-Glykol-Gemisch) erhält. Nur wenn die Wärmepumpe abgeschaltet ist, läuft die Solarthermie zur Regeneration des Eisspeichers.
Es spricht nicht gegen eine Eisspeicher, aber gegen einen Eisspeicher als alleinige Wärmequelle.
Das Temperaturniveau der Außenluft ist ja nicht immer höher als das des Eisspeichers.
Da ist es gut, wenn man (bzw. die automatische Steuerung) je nach Außentemperatur zwischen dem Eisspeicher und einem Luftkollektor (bzw. besser noch: Sonnenkollektor) als Wärmequelle für die Wärmepumpe wählen kann.
Was ich mich aber noch frage:
Wie sinnvoll ist es, Wasser unterschiedlicher Temperatur in einem Pufferspeicher zu vermengen? Geht dadurch nicht auch viel Effizienz verloren?
Nicht unterschiedlicher Temperatur (das gibt es auch, nennt sich Schichtspeicher, spielt in diesem Zusammenhang keine Rolle), sondern unterschiedliche Phasen (flüssig/fest). Die Energie steckt im Phasenübergang. Die innere Energie (Enthalpie) von Wasser bei 0° Celsius ist wesentlich höher als die von Eis bei der selben Temperatur.
Oder reden wir aneinander vorbei? @HornAxel meintest du hier keinen Pufferspeicher voll Grauwasser, in dem Solarwärme mit Eisspeicherkälte zusammen geführt wird?
In deiner Abbildung geht die Solarwärme direkt in den Eisspeicher.
Sie könnte aber auch in einen zweiten Schichtspeicher gehen, zusammen mit dem Schlauch aus dem Eisspeicher. Ich denke, das wäre nicht sehr effizient.
Das Schema in deiner Abbildung ist aber auch nicht optimal, weil der Kurzschluss vom Solar-Luft-Absorber zur Wärmepumpe fehlt.
Hier kommt wieder die Wärmepumpe ins Spiel, in welchem Temperaturbereich sie arbeiten kann.
Eventuell ist ein Luftabsorber dann doch günstiger als eine Solarthermieanlage, weil er nicht so heiße Temperaturen erreicht?
