Irre günstige Solar-Thermie besser als jede Wärmepumpe?

Neue Sonnenkollektoren können über 70% des Warmwasser- & Heizbedarfs über das gesamte Jahr stillen. Doch auch Autarkiegrade von kleinen Anlagen, die nur 20-30% des Wärmebedarfs stillen, werfen hohe Renditen ab. (Quelle 1)

Aufgrund der hohen Gaspreise aber auch durch Förderungsangeboten vom Staat sind Amortisationszeiten von wenigen Jahren zu erwarten, mit Renditen in Allzeit-Rekordhöhe!

Doch wie funktioniert die Solarthermie-Anlage genau und was muss man unbedingt beachten? Wann lohnt sich das System wirklich?

Unterschieden wird zwischen Sonnenkollektoren mit Luft oder Wasser als Wärmeträger.

Erstere eignen sich für eine Raumluftheizung. So spart man Umwandlungsschritte bei der Nutzung von Heizwasser und erwärmt einfach die Frischluft direkt. (Quelle 3)

Tatsächlich gelingt so eine wirklich hocheffiziente Heizung mit geringen Betriebs- und Installationskosten und wirklich hohem Wirkungsgrad von weit über 50-70% (Quelle 2)

Für Warmwasser und Heizwasser werden besonders häufig sogenannte Flachkollektoren eingesetzt. Natürlich kann bei einem Anschluss an das Heizsystem aber auch mit diesen geheizt werden. Auch das lohnt sich, wie wir später noch vorrechnen werden. (Quelle 3)

In den Flachkollektoren zirkuliert Wassergemisch mit einem Frostschutz, meist Glykol, wodurch der Gefrierpunkt auf -55°C fällt. Dieses nimmt die Wärme auf und transportiert diese zu einem Tauscher. (Quelle 4, 5)

Sehr gute Flachkollektoren erreichen Stillstandstemperaturen zwischen 150 und 200°C und das auch in unseren Breiten. (Quelle 3)

Doch genau diese wirklich hohe Temperatur bringt ein Problem mit sich. Kunststoffe können bei Solarthermie-Anlagen leider nicht eingesetzt werden, da sie schmelzen würden. Metalle allerdings haben viel zu hohe Reflexionseigenschaften für Wärme und Licht. (Quelle 3)

Der intuitive Gedanke, man könne das Metall einfach schwarz anmalen, erwies sich in der Vergangenheit leider als ungenügend, da schwarze Farben häufig einen Großteil der absorbierten Sonnenstrahlung als Wärmestrahlung zurückwerfen. (Quelle 3)

Wir benötigen also eine Oberflächenbeschichtung mit hohen Absorptionskoeffizienten im kurzwelligen Strahlungsbereich und einen niedrigen Emissionskoeffizienten im langwelligen Strahlungsbereich, sprich im Bereich der Wärmestrahlung! (Quelle 6)

Als Materialien kommen hierfür z. B. Titanoxid, Zinksulfid oder Siliziumdioxid zum Einsatz, die in aufwendigen Beschichtungsverfahren auf die Oberfläche des Absorbers, meist aus Kupfer oder Aluminium, aufgetragen werden. Das Ergebnis ist ein sogenannter selektiver Absorber, der den Großteil der Wärme an die Wärmeträgerleitung abgibt. (Quelle 7)

Doch es gibt einen Haken an dieser Technik.
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► Quellenangabe:
Informationsquellen:
1: https://www.solarthermie-jahrbuch.de/...
2: https://www.aroundhome.de/solaranlage...  
3: “Erneuerbare Energien und Klimaschutz” - Volker Quaschning
4: https://www.glysofor.de/glykol-frosts....
5: https://www.solaranlage.eu/solartherm...
6: https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/d...  
7: https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/d...
8: https://www.wfo.de/fileadmin/user_upl...
9: https://www.rechnerphotovoltaik.de/ph...
10: https://www.verbraucherzentrale.de/wi...  
11: https://www.heizung.de/solarthermie/w...
12: https://www.solaranlage-ratgeber.de/s...  
13: https://www.thermondo.de/info/rat/ern....  
14: https://www.solarthermie-jahrbuch.de/...  
15: https://www.solaranlagen-portal.com/s...
16: https://www.photovoltaik.org/photovol...
17: https://www.sunoyster.com/sunoyster-8/

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