Mehr Sonnenwärme im Südwesten

Den eigenen Wärmebedarf mit der Sonne abdecken – das ist nicht nur bei kleinen Eigenheimen, sondern auch in größeren Gebäudekomplexen eine Option.

Das beweisen zwei Mehrfamilienhäuser im baden-württembergischen Bietigheim. Bei ihnen sorgt eine insgesamt 68 m² große Solarthermieanlage mit Ost-West-Ausrichtung das ganze Jahr über für klimafreundliche Energie, die die Heizung unterstützt und das Trinkwasser erwärmt.

Je größer ein Wohngebäude, desto höher der Wärmebedarf. Dieser einfache Zusammenhang erfordert bei der Einrichtung von Solarthermieanlagen besonderes Know-how – und das galt selbstverständlich auch bei den beiden Mehrfamilienhäusern in Bietigheim. „Wir wurden den Hauseigentümern empfohlen und hatten so die Gelegenheit, ihnen unser Energiekonzept vorzustellen“, erklärt Thomas Staiger, Geschäftsführer der Thomas Staiger Haus- und Wärmetechnik GmbH, der die Anlagen auf den Häusern installiert hat. „Wir konnten sie durch unsere Expertise bei der Prognose des zukünftigen Energieverbrauchs überzeugen.“ Sein Unternehmen zeigte als Partner des Herstellers Paradigma in den vergangenen Jahren bereits mehrfach sein Können bei der Installation von Solarthermieanlagen in besonders großen Dimensionen.

Die Anlagen sind außerdem ein Beleg dafür, dass Dachflächen für eine effiziente Nutzung von Sonnenwärme nicht nach Süden ausgerichtet sein müssen. Auch eine sogenannte Ost-West-Kaskade liefert hohe Erträge, wenn sie richtig geplant und gebaut wird. Die Monteure des Fachbetriebs Staiger installierten die Solarthermie-Kollektoren mit einer Fläche von insgesamt 68 m² entsprechend – jeweils 34 m² mit der Ausrichtung nach Osten und 34 m² mit der Ausrichtung nach Westen. „Wie bei allen Solargroßprojekten war die Vorplanung das Wichtigste“, so Thomas Staiger. „Wir besprechen das Projekt mit unserem Team vor Ort. So kommen die besten Ideen heraus, die wir dann entsprechend umsetzen können.“ Durch diese Ausrichtung der Kollektorflächen beginnt die Wärmeproduktion bereits in den frühen Morgenstunden und endet erst mit dem Sonnenuntergang. Insgesamt erreicht die Ost-West-Kaskade so einen rechnerischen Solarertrag von mehr als 40.000 kWh/a.

Hoher Ertrag mit Vakuumröhren

Die guten Leistungsdaten bedingen sich aus den eingesetzten CPC-Röhrenkollektoren des Paradigma-„AquaSolar“ Systems. Sie erzielen durch die eingesetzten Vakuumröhren, die über speziellen CPC-Spiegeln platziert sind, eine sehr hohe Effizienz. Die Spiegel lenken die einfallenden Sonnenstrahlen immer genau in das Zentrum der Vakuumröhren. Das funktioniert, nach Angaben des Herstellers, selbst bei diffusem Licht und schwacher Intensität – auch in der Heizperiode. „Ein Bewohner, der des Öfteren nach der Anlage schaut, hat uns bereits darauf angesprochen. Er fragte, wie es sein könne, dass selbst bei Frosttemperaturen 80 °C vom Dach kommen“, erzählt Thomas Staiger. „Besser kann man wohl kaum nachweisen, dass die Vakuumröhren das ganze Jahr über Wärme erzeugen.“

In den Röhren zirkuliert reines Wasser als Wärmeträger. Die Solarkollektoren arbeiten dabei nach dem „Eimer-Prinzip“: Zunächst heizen sich die Kollektoren auf eine bestimmte Temperatur auf. Ist diese Temperatur dann erreicht, wird das komplette heiße Heizungswasser gegen kühleres ausgetauscht. So gelangt ein „Eimer“ voll heißem Wasser nach dem anderen in die Speicher (im Falle der Anlage in Bietigheim in insgesamt vier Pufferspeicher und eine Frischwasserkaskade). Dieses Prinzip sei effizienter als ein durchgehender Durchfluss des Wassers durch die Kollektoren. Von den Speichern aus steht die Wärme dann einerseits zur Raumheizung und andererseits für das Brauchwarmwasser zur Verfügung.

Da die Paradigma-Solarkollektoren mit reinem Wasser betrieben werden, lassen sie sich leicht in ein Heizsystem einbinden. Denn es ist kein zweiter Heizkreislauf notwendig, um die Wärme vom Dach zu holen. So entlastet die solare Wärme direkt den Heizkessel. Über das Jahr hinweg kann die Ost-West-Kaskade in Bietigheim rund 15 Prozent des jährlichen Wärmebedarfs der beiden Häuser beisteuern. Den Rest liefert ein Paradigma-Gas-Brennwertkessel des Typs „Modula III“ mit einer Leistung von 85 kW. „Durch die Nutzung der Solarenergie werden die Betreiber in den kommenden 20 Jahren unseren Berechnungen zufolge rund 320.000 kg CO2 einsparen“, verrät Thomas Staiger.

Solartechnik statt Dämmung

Die Ost-West-Kaskade in Bietigheim stellt beeindruckend unter Beweis, dass sich auch ohne bauliche Dämmmaßnahmen die energetische Qualität eines Gebäudes durch die richtige Gestaltung der Anlagentechnik deutlich steigern lässt. Im Zusammenspiel mit einem hydraulischen Abgleich, stromsparenden Heizungsumwälzpumpen und dem Einsatz moderner Heiztechnik ließ sich der Energieverbrauch der beiden Mehrfamilienhäuser um bis zu 35 Prozent senken. Gleichzeitig bekamen die Eigentümer Fördergelder in Höhe von 57.000 Euro für die gesamte Anlage und die Heizungsoptimierung vom BAFA – die Antragstellung lief ebenfalls über den Fachbetrieb Staiger.