In diesem Artikel erkl\u00e4ren wir Ihnen, was Solarthermie und Solarkollektoren bedeuten<\/strong>, wie diese funktionieren, wo die Unterschiede zur Photovoltaik liegen und worauf man beim Kauf einer Solarthermie Anlage<\/strong><\/a> unbedingt achten sollte.<\/p>\n\n\n\n\n\n
Wo liegt der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie?<\/h2>\n\n\n\n
Zur Nutzung von Sonnenenergie als regenerative Energiequelle gibt es mittlerweile eine gro\u00dfe Anzahl an guten Konzepten. Entscheidet man sich, diese kostenlose Energiequelle zu nutzen, sollte man grundlegende Dinge und Unterschiede kennen, um sein Konzept f\u00fcr seine Bed\u00fcrfnisse und M\u00f6glichkeiten entwickeln zu k\u00f6nnen. Fachleute helfen dabei. M\u00f6glich ist auch eine Kombination<\/strong> aus beiden Systemen, um Strom f\u00fcr den Betrieb der thermischen Solaranlage zu nutzen.<\/p>\n\n\n\n Sonnenkollektoren einer thermischen Solaranlage nehmen die Strahlung der Sonne auf und wandeln sie in thermische Energie um, indem sie diese auf ein sogenanntes Solarmedium \u00fcbertragen. Je nach Art der Anlage f\u00f6rdert eine Pumpe das erw\u00e4rmte Medium durch einen W\u00e4rmetauscher im Warmwasserspeicher<\/a> oder einem Pufferspeicher<\/a> der Anlage. Warmwasserspeicher finden Verwendung, wenn die Solarthermie lediglich der Warmwasserbereitung dient. Viele Skeptiker denken, dass im Winter mit Solarthermie W\u00e4rme zu erzeugen, schwierig ist. Es ist zwar unlogisch, dass f\u00fcr Solarthermieanlagen Sonnenenergie im Winter, wenn die Sonne weniger scheint, ben\u00f6tigt wird, w\u00e4hrend im Sommer keine Heizungsunterst\u00fctzung notwendig ist, wenn die Sonne deutlich h\u00e4ufiger und intensiver scheint. Doch weit gefehlt, auch in den Wintermonaten und bei schlechten Witterungsverh\u00e4ltnissen l\u00e4sst sich eine Solarthermie Anlage noch sinnvoll und damit ganzj\u00e4hrig zur Nutzung von Sonnenenergie betreiben.<\/p>\n\n\n\n Hier einige Beispiele f\u00fcr Kollektorleistungen in Abh\u00e4ngigkeit vom Wetter:<\/p>\n\n\n\n So wie eine thermische Solaranlage im Winter auch weiterhin die Heizungsanlage und Warmwasserbereitung unterst\u00fctzen kann, liefert eine Photovoltaikanlage auch weiterhin Strom. Allerdings liegt es in der Natur der Sache, dass die Effizienz solcher Solarthermie Anlagen in der kalten und dunklen Jahreszeit deutlich abnimmt. Ferner kann man Sonnenkollektoren der thermischen Solaranlage und Solarpanels der Photovoltaik intelligent kombinieren, um zus\u00e4tzlich auch im Winter konventionelle Brennstoffe einsparen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n Hier einige Beispiele f\u00fcr Solarpanelleistungen in Abh\u00e4ngigkeit der Jahreszeit:<\/p>\n\n\n\n Ausschlaggebend hierf\u00fcr ist u. a. die H\u00f6he der Globalstrahlung, die Anzahl der solaren Kilowattstunden je Quadratmeter, der konkrete Standort sowie das jeweilige Wetter.<\/p>\n\n\n\n Arbeitet die bestehende Heizungsanlage zuverl\u00e4ssig, kann sie grunds\u00e4tzlich mit Solarthermie nachger\u00fcstet werden, um regenerative Energie in das bestehende Heizkonzept zu integrieren. Die Technik erlaubt kostenfreie Sonnenenergie im Haus nutzbar zu machen und hilft Energiekosten zu sparen<\/a>. F\u00fcr alle Fragen rund um eine Nachr\u00fcstung eine Solarthermie Anlage, wie<\/p>\n\n\n\n stehen kompetente Fachleute zur Verf\u00fcgung, die hierzu gerne beraten. Wenn Solarthermie nachger\u00fcstet werden soll, empfiehlt sich die Nachr\u00fcstung der Anlage individuell planen und kalkulieren zu lassen.\u00a0<\/p>\n\n\n\n Grunds\u00e4tzlich bilden die Solarkollektoren den funktionalen Kern einer thermischen Solarthermie Anlage. Wie der Name bereits verr\u00e4t, sammeln Kollektoren die Sonnenenergie in Form von Sonnenstrahlen ein, um diese in nutzbare W\u00e4rme umzuwandeln und f\u00fcr die Warmwasserbereitung und\/oder f\u00fcr die Heizungsunterst\u00fctzung nutzbar zu machen. Damit werden nicht nur Energiekosten eingespart, sondern aktiv zur CO\u2082-Reduzierung durch Verbrennung fossiler Brennstoffe beigetragen, dass nicht mehr in die Atmosph\u00e4re gelangt. Solarkollektoren haben in Solarthermie Anlagen die Aufgabe, Sonnenenergie in nutzbare W\u00e4rme zu \u00fcberf\u00fchren. Bei der Frage, ob Solarkollektoren in Form von Flach- oder R\u00f6hrenkollektoren besser sind, scheiden sich regelm\u00e4\u00dfig die Geister. Je nach Anlagenplanung, \u00f6rtlichen Gegebenheiten und Anwendungsgebiet, haben beide Arten Ihre Berechtigung und Vorz\u00fcge.<\/p>\n Diese Art von Kollektor hat seinen Namen aufgrund seiner Bauform von vergleichsweise geringen H\u00f6he aber gro\u00dfen Abma\u00dfen des Kollektorgeh\u00e4uses. In thermischen Solarkollektoren, die als Flachkollektor aufgebaut sind, flie\u00dft eine sogenannte Solarfl\u00fcssigkeit durch Rohre, die unter einem Absorber angebracht sind. Hier wird die Sonnenenergie aufgenommen und an die Fl\u00fcssigkeit abgegeben. <\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n Eine spezielle W\u00e4rmed\u00e4mmung unter dem Kollektor und eine Glasscheibe auf der Oberseite wird gezielt ein W\u00e4rmeverlust \u00fcber die Luft verhindert. <\/p>\n\n\n\n Der R\u00f6hrenkollektor zeichnet sich durch seine kompakte Bauweise und die geringen Abmessungen aus, die gerade bei kleinen Dachfl\u00e4chen von Vorteil sind. In einem Kollektor sind entsprechend der ben\u00f6tigten Leistung eine definierte Anzahl an R\u00f6hren aus Spezialglas montiert.<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n In jeder dieser R\u00f6hren befinden sich wie beim Flachkollektor ein Absorber. Eine der ersten Solarkollektoren waren technisch relativ einfache Flachkollektoren. Mit einem Marktanteil von ca. 70 %<\/strong> sind sie auch heute noch die am weitest verbreitetste Art an Solarkollektoren. Flachkollektoren sind \u00e4u\u00dferst zuverl\u00e4ssig und bieten vergleichsweise preiswert, eine bew\u00e4hrte Technologie.<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n <\/p>\n In der Regel bestehen Flachkollektoren aus einem Geh\u00e4use, in dem sich ein Metallblech als Absorber<\/strong> befindet. Eine dunkle Absorberschicht<\/strong> gew\u00e4hrleistet eine effiziente Absorption der auftreffenden solaren Sonnenstrahlung und wandelt diese in nutzbare W\u00e4rme um. Auf der R\u00fcckseite des Absorbers verlaufen m\u00e4ander- oder harfenf\u00f6rmig verlegte Rohre<\/strong>, in denen die Solarfl\u00fcssigkeit als W\u00e4rmetr\u00e4ger flie\u00dft. Abgedeckt wird der K\u00f6rper des Solarkollektors mit einem speziellen Solar- und Sicherheitsglas, das sehr stabil und hochtransparent ist, damit m\u00f6glichst viel Strahlungsenergie der Sonne \u00fcber den Absorber in W\u00e4rme umgewandelt werden kann. Als Absorber werden sogenannte Vollfl\u00e4chenabsorber oder Absorber Streifen aus Stahl-, Edelstahl-, Kupfer oder Aluminiumblechen verwandt, in die f\u00fcr den W\u00e4rmetr\u00e4ger Kupferrohre eingepresst, aufgel\u00f6tet oder geschwei\u00dft werden. Auch die Technik von Absorberschichten entwickelte sich immer weiter. Heutige Flachkollektoren werden mit speziellen, sogenannte hochselektive Schichten beschichtet, die sich durch einen hohen Absorptionsgrad auszeichnen.<\/p>\n\n\n\n Flachkollektoren werden in den meisten Solarthermie Anlagen in Deutschland verwendet. Gr\u00f6\u00dfter Vorteil von Flachkollektoren ist ihr oft perfektes Preis-Leistung-Verh\u00e4ltnis. Flachkollektoren lassen sich einfach und schnell aufbauen. Ferner k\u00f6nnen sie vollst\u00e4ndig ins Dach integriert werden, werden so zu einem Teil der geschlossenen Dacheindeckung und sehen f\u00fcr sich fast wie Dachfenster aus. Zudem beinhalten Flachkollektoren hochwertige Materialien, sind dadurch robust und langlebig und erreichen einen relativ hohen Wirkungsgrad. Auch die Reinigung der Abdeckungen in Form einer Scheibe aus Spezialglas ist einfacher.<\/p>\n\n\n\n Diese Art von Kollektoren sind aufgrund ihrer kompakten Bauform und vergleichsweise sehr geringen Abma\u00dfen gerade bei kleinen Montagefl\u00e4chen ideal und beliebt. Im Gegensatz zum Flachkollektor ist bei R\u00f6hrenkollektoren nicht das gesamte Geh\u00e4use w\u00e4rmeged\u00e4mmt, sondern jeder einzelne Absorber mit einer evakuierten Glasr\u00f6hre aus Spezialglas umh\u00fcllt, um die Effizienz zu erh\u00f6hen.<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n Eine der Kollektorgesamtleistung entsprechende Anzahl an Vakuumkollektorr\u00f6hren sind in einem aufw\u00e4ndig isolierten Sammler zusammengefasst und verbunden. Sie ergeben so montiert den R\u00f6hrenkollektor. Das Vakuum der Glasr\u00f6hren besitzt besonders gute W\u00e4rmed\u00e4mmeigenschaften, da es Verluste weder durch eine W\u00e4rmeableitung noch durch Konvektion zul\u00e4sst. Eine konkrete Antwort auf diese Frage h\u00e4ngt neben dem Einsatzbereich sowohl von verschiedenen technischen Faktoren wie \u00f6rtlichen Gegebenheiten, Ausrichtung der Installationsfl\u00e4chen, Neigung zur Sonne und Verschattung ab. Entscheidend sind aber die konkreten W\u00fcnsche und Erwartungen der Nutzer an eine solche Anlage. Daher ist es ratsam einen Planer oder Fachhandwerker zurate zu ziehen, der die konkrete Situation vor Ort untersucht, individuell einsch\u00e4tzt und alle Dinge zu einem sinnvollen Ganzen zusammenf\u00fcgen kann. Geht es lediglich um eine Warmwasserbereitung, gen\u00fcgen schon kleine Kollektorfl\u00e4chen, um einen hohen Deckungsgrad zu realisieren. Solaranlagen f\u00fcr die Warmwasserbereitung sind in der Regel kleiner als Solaranlagen f\u00fcr die Heizungsunterst\u00fctzung. Die Gr\u00f6\u00dfe der R\u00f6hrenkollektoren liegt im Durchschnitt bei einem Quadratmeter pro Person. Ebenso ben\u00f6tigt man einen Speicher, der etwa den doppelten Tagesbedarf an Warmwasser bevorraten kann. Pro Person entspricht das etwa 80 Litern.<\/p>\n R\u00f6hrenkollektoren<\/strong> zur Heizungsunterst\u00fctzung<\/strong><\/p>\n Soll die Solarthermie auch die Zentralheizung<\/a> unterst\u00fctzen, ist eine gr\u00f6\u00dfere Kollektorfl\u00e4che als bei der Warmwasserbereitung erforderlich. \u00dcberschl\u00e4gig kann man hier von 0,8 Quadratmeter pro zehn Quadratmeter beheizter Geb\u00e4udefl\u00e4che rechnen, um einen vern\u00fcnftigen Deckungsgrad zu erreichen. Ansonsten ben\u00f6tigt man einen Pufferspeicher, der mindestens 50 Liter pro Quadratmeter Kollektorfl\u00e4che beinhalten sollte.<\/p>\n R\u00f6hrenkollektoren bei bivalenten Betrieb<\/strong><\/p>\n Sollen Heizungsanlagen und Warmwasserbereitung mit solarer W\u00e4rme unterst\u00fctzt werden, muss m\u00f6glichst genau gerechnet werden, damit ein effizienter Betrieb und hoher Nutzen m\u00f6glich wird.<\/p>\n\n\n Noch ein Tipp:<\/strong> Solarthermie Anlagen ben\u00f6tigen m\u00f6glichst ideale Aufstellungsorte und Betriebsverh\u00e4ltnisse, um Leistung und Effizienz optimal zu verbinden. R\u00f6hrenkollektoren k\u00f6nnen bei allen Geb\u00e4udearten und -formen eingesetzt werden. Steht zu wenig Platz f\u00fcr die Montage andere Kollektorarten zur Verf\u00fcgung, sind die Lichtverh\u00e4ltnisse und Montagebedingungen nicht optimal, zeigt ein R\u00f6hrenkollektor seine St\u00e4rken. Sie versorgen Solarthermie Anlagen, die sowohl f\u00fcr die Warmwasserbereitung als auch zur Heizungsunterst\u00fctzung genutzt werden, auch dann \u00fcber hohe Wirkungsgrade, wenn andere Kollektortypen keine ausreichende W\u00e4rme mehr erzeugen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n R\u00f6hrenkollektoren leisten beispielsweise bei schlechten Lichtverh\u00e4ltnissen mehr, als so manche andere Bauform. Sie sind technisch besser ausger\u00fcstet und k\u00f6nnen selbst diffusen Strahlung noch verarbeiten. Nat\u00fcrlich hat das alles seinen Preis. Die Kosten f\u00fcr R\u00f6hrenkollektoren sind zwar etwas mehr, gleichen aber die h\u00f6heren Anschaffungskosten \u00fcber einen h\u00f6heren Wirkungsgrad wieder aus.<\/p>\n\n\n\n Erkl\u00e4rtes Ziel aller f\u00fchrenden Solarkollektorhersteller von Vakuumr\u00f6hrenkollektoren ist, die Sonnenw\u00e4rme so effektiv wie m\u00f6glich zu nutzen. Ist ein Flachkollektor oder ein R\u00f6hrenkollektor besser?<\/strong><\/p>\n Hochleistungsf\u00e4hige Solarkollektoren haben in Solarthermie Anlagen alleinig die Aufgabe, m\u00f6glichst viel Sonnenenergie in nutzbare W\u00e4rme umzuwandeln. Die Frage, ob Solarkollektoren in Form von Flachkollektoren oder R\u00f6hrenkollektoren die bessere Wahl sind, scheiden sich regelm\u00e4\u00dfig die Geister. Je nach Anlagenplanung, \u00f6rtlichen Gegebenheiten und Anwendungsgebiet, spielen beide Kollektorarten Ihre St\u00e4rke, Berechtigung und Vorz\u00fcge aus.<\/p>\n Flachkollektoren bieten ein optimales Preis-Leistungs-Verh\u00e4ltnis und kommen immer dann zum Einsatz, wenn alle wesentlichen Voraussetzungen zur Montage und zum Betrieb einer Solarthermie Anlage erf\u00fcllt werden. <\/p>\n R\u00f6hrenkollektoren erreichen auf gleicher Fl\u00e4che einen h\u00f6heren Ertrag. Das bedeutet im Ergebnis bei gleicher Leistung weniger Platzbedarf. Sie kosten zwar etwas mehr, kommen aber immer dann zum Einsatz, wenn die \u00f6rtlichen Gegebenheiten nicht optimal sind. Ansonsten wiegt der h\u00f6here Wirkungsgrad die h\u00f6heren Anschaffungskosten jedoch wieder auf.<\/p>\n \u00dcberdies gibt es neben Flach- und Vakuumr\u00f6hrenkollektoren auch Vakuumflachkollektoren. Da diese konstruktionsbedingt anf\u00e4lliger f\u00fcr Sch\u00e4den sind, kommen sie in der Praxis aber seltener zum Einsatz.<\/p>\n\n\n\n Damit eine Solarthermie Anlage m\u00f6glichst optimal und effizient arbeiten kann, spielt neben einer guten Planung und richtigen Auslegung der Kollektorfl\u00e4che, auch dessen richtiger Standort und Ausrichtung zur Sonne eine wesentliche Rolle.<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n In den Sommermonaten strahlt die Sonne relativ lange, steil und mit einer starken Intensit\u00e4t auf f\u00fcr Solarthermie Anlagen bevorzugte Aufstellungsfl\u00e4chen. Angesichts dessen w\u00e4re die Neigung der Kollektorfl\u00e4chen eigentlich nicht unbedingt von entscheidender Bedeutung, um Sonnenenergie effizient in nutzbare W\u00e4rme zu \u00fcberf\u00fchren. Leider ist dies aber in der Mehrzahl der Tage nicht immer so. Solarthermie kann im Einfamilienhaus sowohl f\u00fcr die Unterst\u00fctzung der Warmwasserbereitung als auch zur Unterst\u00fctzung der Heizungsanlage genutzt werden. Beide Varianten lassen sich jeweils f\u00fcr sich betreiben oder sinnvoll kombinieren und erweisen sich als sehr rentabel, wenn auf Sicht f\u00fcr die Zukunft realistische Annahmen bez\u00fcglich der Entwicklung der Energiepreise zugrunde gelegt werden.<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n Voraussetzungen f\u00fcr eine sinnvolle Nutzung der Solarthermie Anlage und einen optimalen Ertrag ist die richtige Dimensionierung der Anlage. Dementsprechend sollten W\u00fcnsche und Bed\u00fcrfnisse des Nutzers in jeden Fall in die Planung einflie\u00dfen. Diese Auslegung basiert auf der Annahme, dass der Bedarf an Warmwasser etwa 25 – 30 % des gesamten Wasserverbrauchs ausmacht.<\/p>\n Mit Solarthermie k\u00f6nnen Sie grob gesch\u00e4tzt im Altbau 10 – 20 %, im Energiesparhaus 25 – 40 % der ben\u00f6tigten Energie decken. Man nennt dies den solaren Deckungsgrad.<\/p>\n\n\n\n Ein nicht unwesentlicher Vorteil der Solarthermie liegt in der vergleichsweise einfach zu speichernden W\u00e4rme. In der Regel k\u00f6nnen Solarspeicher<\/a> die Nacht und sonnenarme Tage gut \u00fcberbr\u00fccken. Die von Solarkollektoren eingefangene Sonnenenergie wird nicht direkt in den Solarspeicher<\/strong> gespeichert.<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n Hierzu wird Solarfl\u00fcssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf zwischen Kollektoren und einem W\u00e4rmetauscher im Solarspeicher gef\u00fchrt, wo die Energie\u00fcbertragung auf das Brauchwasser erfolgt. Im Falle eines handels\u00fcblichen Warmwasserspeichers ist es dazu erforderlich, dass die Temperatur der Solarfl\u00fcssigkeit deutlich h\u00f6her ist als die Brauchwassertemperatur im Speicher. Ist die Differenz gro\u00df genug, wird \u00fcber eine Pumpe im Solarkreislauf die W\u00e4rme aus den Kollektoren zum Solarspeicher transportiert.<\/p>\n Am h\u00e4ufigsten werden in Solarthermie Anlagen sogenannte Schichtspeicher<\/strong> verwendet. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um einen gut isolierten Speicherwasserbeh\u00e4lter, der eine optimierte hohe Form aufweist. Diese Form ist notwendig, um die Schichtung des Wassers im Speicher zu beg\u00fcnstigen. Durch diese optimierte Form des Speicherbeh\u00e4lters sammelt sich das schwere kalte Wasser im unteren, das leichtere warme Wasser oben Bereich des Beh\u00e4lters. Neben den Kollektoren ist ein Solarspeicher die zweite\u00a0zentrale Komponente einer Solarthermie Anlage. \u00dcber die Gr\u00f6\u00dfe des Speichers entscheidet sich, wie viel Energie gespeichert und verwendet werden kann. Ebenso ist eine gute Speicherisolierung unumg\u00e4nglich, um W\u00e4rmeverluste bei der Speicherung zu minimieren. \u00dcberdies sorgt die Technik eines Schichtspeichers f\u00fcr eine optimale W\u00e4rme\u00fcbertragung zwischen dem Solarspeicher und dem Solarkreislauf.<\/p>\n In den meisten Solarthermie Anlagen dient der Solarspeicher als Brauchwasserspeicher<\/a>. M\u00f6glich ist aber auch, Brauchwasser separat zu speichern und erst bei Bedarf zu erw\u00e4rmen.<\/p>\n Der Solarspeicher als Brauchwasserspeicher unterscheidet sich in einigen Details wesentlich vom Warmwasserspeicher einer normalen Heizungsanlage. Der gravierendste Unterschied ist, dass der Speicher \u00fcber zwei getrennte W\u00e4rmetauscher<\/strong> im Brauchwasser verf\u00fcgt, um n\u00f6tigenfalls auch von der konventionellen Heizanlage mit W\u00e4rme versorgt zu werden, sollten die Solarkollektoren nicht gen\u00fcgend Energie erzeugen k\u00f6nnen. Soll auch die Heizungsanlage<\/a> \u00fcber die Solarthermie unterst\u00fctzt werden, ben\u00f6tigt man einen Solarspeicher in Form eines Pufferspeichers<\/a> in dem sowohl die konventionelle Heizung und Warmwasserbereitung als auch die Solarthermie Anlage<\/a> eingebunden wird. Hier wird W\u00e4rme zentral gesammelt und bei Bedarf verteilt. Hierdurch werden im Winter die Einschaltintervalle der Heizung verl\u00e4ngert, die Energiekosten sinken. Pufferspeicher<\/strong> sollten anlagengerecht ausgelegt sein. Ist er zu klein, erf\u00fcllt er nur teilweise seinen Zweck, ist er zu gro\u00df, muss unn\u00f6tig viel Heizenergie zugef\u00fchrt werden. Die \u00fcbliche Speichergr\u00f6\u00dfe betr\u00e4gt in der Regel 1000 Liter.<\/p>\n\n\n\n Sollen Heizungsanlagen mit solarer W\u00e4rme unterst\u00fctzt werden, finden sogenannte Pufferspeicher<\/strong> Verwendung. Bei einem System mit solarer Heizungsunterst\u00fctzung<\/strong> wird die Solarw\u00e4rme gespeichert, bis sie ben\u00f6tigt wird. Der Pufferspeicher versorgt sowohl das Heizungssystem als auch die Brauchwassererw\u00e4rmung mit W\u00e4rme. Die F\u00e4higkeit der l\u00e4ngeren W\u00e4rmespeicherung ist wichtigstes Merkmal und Unterschied zu normalen Warmwasserspeichern<\/a>. Solarthermie Anlagen sind richtig ausgelegt wahre Multitalente, wenn es darum geht, kostenlose Energie der Sonne in nutzbare W\u00e4rme umzuwandeln. Unstrittig ist auch, dass dies eine \u00e4u\u00dferst umweltfreundliche Art ist, eine regenerative Energie nutzbar zu machen. Anwendungsm\u00f6glichkeiten gibt es derlei sehr viele und doch wissen viele Betreiber einer solchen Anlage nicht um die potenziellen Nutzungsm\u00f6glichkeiten.<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n Eine etwas unbekanntere, aber dennoch sehr sinnvolle M\u00f6glichkeit stellt die Beheizung des eigenen Swimmingpools dar. Fasst man den Aufbau und die Funktion einer Solarthermie Anlage einmal kurz und b\u00fcndig zusammen, so werden Solarthermie Anlagen mit s\u00fcdseitiger Ausrichtung von der Sonne bestrahlt. Hier wird kostenlose Energie der Sonne in nutzbare W\u00e4rme umzuwandeln. \u00dcber ein geschlossenes System an Solarleitungen<\/a> wird diese W\u00e4rme zu einem Pufferspeicher gebracht, aus dem alle Verbraucher, in unserem Beispiel ein Swimmingpool versorgt werden.<\/p>\n Gerade zu Beginn des Sommers ist die Pooltemperatur h\u00e4ufig noch zu kalt zum Schwimmen. Solarthermie Anlagen k\u00f6nnen problemlos auch gr\u00f6\u00dfere Wassermengen wie die eines Pools erw\u00e4rmen. Dies liegt daran, dass die Anforderungen an eine Poolerw\u00e4rmung nicht so hoch sind wie f\u00fcr die Heizungsanlage oder die Warmwasserbereitung. Der Vollst\u00e4ndigkeit wegen sei zu erw\u00e4hnen, dass es dar\u00fcber hinaus nat\u00fcrlich einfache Poolkollektoren in Form von Matten gibt, die f\u00fcr eine Solobeheizung eines Swimmingpools ausreichen. Diese lassen sich aber nur mit sehr gro\u00dfem Aufwand in eine bivalente Anlage integrieren.<\/p>\n\n\n\n In sonnenreichen Monaten des Jahres kann es vorkommen, dass verwendete Speicher der Solarthermie Anlage<\/a> ges\u00e4ttigt sind und keine W\u00e4rme mehr aufnehmen k\u00f6nnen. Wird dies von der Regelung erkannt, unterbricht sie rechtzeitig die Spannungsversorgung der Pumpe im Solarkreislauf. Dies ist ein ganz normaler Betriebsvorgang, die sogenannte thermische Stagnation, da in der Solaranlage ab einer Temperatur von circa 140 bis 150 Grad Celsius die Solarfl\u00fcssigkeit zu verdampfen beginnt. Wichtig zu wissen ist:<\/strong> Warum lohnt sich der Kauf einer Solarthermie Anlage? Diese Frage stellen sich viele Verbraucher, wenn sie \u00fcber \u201eEnergiekosten sparen<\/a>\u201c nachdenken. Die Feststellung \u201eDie Sonne stellt keine Rechnung\u201d stimmt, Sonnenenergie ist kostenlos und kann von jedem genutzt werden. Jede Kilowattstunde Solarenergie, die \u00fcber Solarthermie Anlagen<\/a> erzeugt und verbraucht wird, spart Kosten. Gerade in Zeiten von immer knapper werdenden Ressourcen rechnen sich so manche Investitionskosten. Ob f\u00fcr die Erzeugung von Strom, Heizenergie oder Warmwasser, m\u00f6gliche Ertr\u00e4ge aus Solarthermie Anlagen entlasten deutlich den eigenen Haushalt.<\/p>\n \u00dcberdies liefert Sonnenenergie Energie, ohne C02 zu produzieren. Somit erzeugen Solaranlagen zur Stromerzeugung als auch zur W\u00e4rmegewinnung zu 100 % erneuerbare Energie und leisten einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz.<\/p>\n Ferner werden Nutzer von Solarenergie unabh\u00e4ngiger von steigenden Energiepreisen. Sie werden zu eigenen Energieversorger trotz kontinuierlich steigender Energiekosten sowohl im Stromsektor als auch im Bereich der W\u00e4rmeversorgung. Als Besitzer einer Solarthermie Anlage kann man \u00fcber Jahrzehnte fast zum Nulltarif Energie erzeugen, und wenn sich die Anlage amortisiert hat, sogar kostenlos.<\/p>\n\n\n\n Will man sich schnell eine \u00dcbersicht verschaffen, welche F\u00f6rdermittel es f\u00fcr Solarthermie Anlagen gibt, k\u00f6nnen verschiedene F\u00f6rdermitteldatenbanken Auskunft geben. Eine gute und immer aktuelle \u00dcbersicht bietet die F\u00f6rderdatenbank des Bundesministeriums f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz<\/a>. Die Datenbank enth\u00e4lt ausschlie\u00dflich F\u00f6rderprogramme vom Bund sowie teilweise von den Bundesl\u00e4ndern. Ansonsten gibt es aber vielerorts weitere lokale F\u00f6rderma\u00dfnahmen von Kommunen, Kreisen oder Energieversorgern. Bitte informieren Sie sich vor Ort, bei einschl\u00e4gigen Beratungsstellen, da dieses Thema starken Schwankungen unterliegt.<\/p>\n\n\n\n \r\n Steigende Energiepreise zwingen uns Verbraucher zum Sparen. Insbesondere hat Heizen den gr\u00f6\u00dften Anteil an unserem Energieverbrauch. Deshalb k\u00f6nnen wir bei mehr...<\/a> <\/p>\r\n <\/div>\r\n \r\n Welchen Zweck hat ein Ausdehnungsgef\u00e4\u00df f\u00fcr Heizung-, Solar- und Trinkwasseranlagen? Ausdehnungsgef\u00e4\u00dfe sind ein unverzichtbarer Bestandteil in einem System, die wie mehr...<\/a> <\/p>\r\n <\/div>\r\n \r\n W\u00e4rmepumpen nutzen die regenerative Energie aus dem Erdreich, dem Grundwasser und der Luft. Damit reduzieren sie den Verbrauch fossiler Brennstoffe, mehr...<\/a> <\/p>\r\n <\/div>\r\n
Die beiden wichtigsten technischen Begriffe sind Photovoltaik und Solarthermie. Beide Technologien dienen der Energieerzeugung, aber auf unterschiedliche Art und Weise. Photovoltaik<\/strong> produziert Strom, Solarthermie<\/strong> erzeugt W\u00e4rme. Mit diesen Begrifflichkeiten ist aber lediglich der grunds\u00e4tzliche Unterschied beschrieben.
In Photovoltaikanlagen<\/strong> wird die Strahlung der Sonne in sogenannten Solarpanels zu elektrischem Strom<\/strong> umgewandelt, der anschlie\u00dfend selbst genutzt und\/oder an Energieversorger abgegeben werden kann.
Anders als in Photovoltaikanlagen fangen in solarthermischen Anlagen<\/strong> Sonnenkollektoren die Sonnenstrahlung ein und \u00fcbertragen die nutzbare W\u00e4rmestrahlung auf eine Solarfl\u00fcssigkeit. Die so entstandene solare W\u00e4rme wird anschlie\u00dfend \u00fcber einen geschlossenen Kreislauf zu einem Speicher im Haus weitergeleitet, wo sie sowohl zur Warmwasserbereitung<\/strong> als auch zur Heizungsunterst\u00fctzung<\/strong> genutzt werden kann.<\/p>\n![\"Solarthermie](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Solarthermie_Anlage.jpg\" "\\"Solarthermie")
\n![\"Photovoltaik](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Photovoltaik_Anlage.jpg\" "\\"Photovoltaik")
\nWie funktioniert Solarthermie?<\/h2>\n\n\n\n\n\n
![\"Funktion](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2022\/07\/Funktion-einer-Solarthermie-Anlage.jpg\" "\\"Funktion")
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Soll die Solarthermie Anlage auch die Heizung unterst\u00fctzen, wird sie mit einem multivalenten Pufferspeicher verbunden, aus dem sowohl die Heizungsseite als auch die Warmwasserbereitung gespeist wird. Beide Speicherarten nehmen die thermische Energie der Solaranlage auf und bevorraten diese bis zur weiteren Verwendung.<\/p>\n\n\n\n![\"Wie](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/Wie-funktioniert-Solarthermie.jpg\" "\\"Wie")
\nMit Solarthermie im Winter heizen: Heizen mit Solar im Winter, geht das?<\/h2>\n\n\n\n
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Kann man Solarthermie nachr\u00fcsten?<\/h2>\n\n\n\n
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Der Solarthermie Kollektor: Welche Bauweisen von Solarkollektoren gibt es?<\/h2>\n\n\n\n
Sieht man von einigen technischen Sonderl\u00f6sungen ab, werden in Deutschland in der Regel Kollektoren verwendet, in denen ein W\u00e4rmetr\u00e4germedium zirkuliert. Hierbei handelt es sich meist um ein definiertes Gemisch aus Wasser und dem Frostschutzmittel Glykol. Dieses Medium befindet sich in R\u00f6hren, die je nachdem, wie sie verbaut sind, Kollektortypen wie R\u00f6hren- und Flachkollektoren unterscheidet. Bei beiden Kollektorarten wird \u00fcber einen Absorber die Sonnenenergie in nutzbare W\u00e4rme umgewandelt. Das W\u00e4rmetr\u00e4germedium nimmt die so erzeugte W\u00e4rme auf und leitet sie vom Kollektor \u00fcber einen geschlossenen Kreislauf ab. Dieser Vorgang findet in jedem Kollektor statt.<\/p>\n\n\n\nGr\u00f6\u00dfe der Anlage und H\u00f6he: Wie gro\u00df m\u00fcssen Solarkollektoren sein?<\/h2>\n\n\n\n
Der Flachkollektor<\/strong><\/h3>\n\n\n
![\"Buderus](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Buderus-Flachkollektor.jpg\" "\\"Buderus")
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Von gro\u00dfem Vorteil, nicht nur bei Neubauten, ist die nahtlose Integration der Flachkollektoren ins Dach. Als Faustformel gilt hier eine Kollektorfl\u00e4che von 1,2 – 1,5 m\u00b2 \/ Person f\u00fcr die reine Warmwassererzeugung und 0,8 – 1,1 m\u00b2 \/ 10 m\u00b2 Wohnfl\u00e4che.<\/p>\nDer R\u00f6hrenkollektor<\/strong><\/h3>\n\n\n
![\"Buderus](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Buderus-Roehrenkollektor.jpg\" "\\"Buderus")
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Wie der Name Vakuumr\u00f6hrenkollektor aussagt, befindet sich in den Glasr\u00f6hren ein Vakuum zur Erh\u00f6hung der Effizienz. Je nach Modell sind die verwendeten Kollektoren direkt oder indirekt durchstr\u00f6mt. Als Faustformel gilt hier eine Kollektorfl\u00e4che von 0,8 – 1,0 m\u00b2 \/ Person f\u00fcr die reine Warmwassererzeugung und 0,5 – 0,8 m\u00b2 \/ 10 m\u00b2 Wohnfl\u00e4che.<\/p>\n\n\n\nWas versteht man unter Flachkollektoren?<\/h2>\n\n\n
![\"Aufbau](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Aufbau-Flachkollektor.jpg\" "\\"Aufbau")
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Die Geh\u00e4use der Flachkollektoren sind allesamt w\u00e4rmeged\u00e4mmt, um m\u00f6gliche W\u00e4rmeverluste zu reduzieren.
Aber, Flachkollektor ist nicht gleich Flachkollektor. So gibt es nicht nur unterschiedliche Geh\u00e4usewerkstoffe, auch f\u00fcr die Verbindung der Rohre mit dem Absorber und bei der Verlege Art der Rohre sind unterschiedliche Varianten m\u00f6glich. Weit verbreitet ist Aluminium als Geh\u00e4usewerkstoff. Aber auch Edelstahl, Kunststoff oder sogar Holz werden verarbeitet.<\/p>\nWelche Vorteile haben Flachkollektoren?<\/h2>\n\n\n\n
Was versteht man unter Vakuumr\u00f6hrenkollektoren?<\/h2>\n\n\n
![\"Funktionsweise](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Funktionsweise-Roehrenkollektor.jpg\" "\\"Funktionsweise")
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Durch diese ausgezeichneten Eigenschaften sind Vakuumr\u00f6hrenkollektoren wesentlich effizienter als Flachkollektoren. Bei Vakuum-R\u00f6hrenkollektoren unterscheidet man die Bauformen der direkt und nicht direkt durchstr\u00f6mten R\u00f6hrenkollektoren.<\/p>\n\n\n\nW\u00e4rme f\u00fcr Heizung und Warmwasser: Sind R\u00f6hrenkollektoren hierf\u00fcr geeignet?<\/h2>\n\n\n\n
\u00dcberschl\u00e4gige Richtwerte k\u00f6nnen den folgenden Abschnitten entnommen werden.
R\u00f6hrenkollektoren zur Warmwasserbereitung <\/strong><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Tipp.jpg\" "\\"Tipp\\"\/")
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Solarthermie Anlagen lassen sich mit einer kleinen Photovoltaik Anlage \u00e4u\u00dferst wirtschaftlich betreiben, da man mit geringem Aufwand die Betriebskosten deutlich senken kann.
<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\nWo werden R\u00f6hrenkollektoren genutzt?<\/h2>\n\n\n
![\"Solarthermie](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Solarthermie-Roehrenkollektor-auf-dem-Dach-eines-Einfamilienhauses.jpg\" "\\"Solarthermie")
\nLeistung von Solarthermie: Vorteile von Vakuumr\u00f6hrenkollektoren<\/h2>\n\n\n\n
Daher wurden R\u00f6hrenkollektoren entwickelt, die in der Lage sind, auch geringe Sonneneinstrahlungen noch in nutzbare W\u00e4rme umzuwandeln.
Hochselektiv beschichteten Absorber sorgen jederzeit f\u00fcr einen sehr hohen Wirkungsgrad. Eine besonders technisch ausgekl\u00fcgelte und wirkungsvolle W\u00e4rmed\u00e4mmung wird hierbei durch ein Vakuum in den Vakuumr\u00f6hren gew\u00e4hrleistet. Es entstehen zwischen Glasr\u00f6hren und Absorber und ist nahezu verlustfrei.
Derartige Kollektoren k\u00f6nnen auch geringe Sonneneinstrahlung noch in nutzbare W\u00e4rme umwandeln. Besonders in der \u00dcbergangszeit und in den Wintermonaten, bei niedrigen Au\u00dfentemperaturen, nutzen die Vakuumr\u00f6hrenkollektoren die zur Verf\u00fcgung stehende Solarstrahlung besonders effizient.<\/p>\n\n
Wie ist die beste Ausrichtung und Neigung bei Solarkollektoren Installation?<\/h2>\n\n\n
![\"Solaranlage](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Solaranlage-aufgestellt-auf-einer-Dachterrasse.jpg\" "\\"Solaranlage")
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Gerade f\u00fcr Solarthermie Anlagen mit einer gut funktionierenden Heizungsunterst\u00fctzung hat sich eine Neigung von 45\u00b0 – 55\u00b0 und eine Ausrichtung nach S\u00fcden bis zu einer Abweichung von 15 Grad optimal bew\u00e4hrt.
So k\u00f6nnen Solarkollektoren auch im Herbst und Fr\u00fchjahr und in der Mehrzahl der Tage schr\u00e4g einfallende Sonnenenergie verwerten und mit der gewonnenen W\u00e4rme gro\u00dfe Anteile der ben\u00f6tigten Leistung f\u00fcr die Heizung und Warmwasserbereitung abdecken.
Bei weniger geneigten Sonnenkollektoren k\u00f6nnte man den Ertrag mit etwas gr\u00f6\u00dferen Kollektorfl\u00e4chen ausgleichen oder sich f\u00fcr R\u00f6hrenkollektoren entscheiden. Sie nutzen auch diffuses Licht effizient aus.
Versuchen Sie, Schatten auf den Kollektoren zu vermeiden<\/strong> \u2012 etwa durch Schornsteine, Gauben, SAT-Empf\u00e4nger, Nachbargeb\u00e4ude und B\u00e4ume.<\/p>\n\n\n\nWie gro\u00df sollte eine Solarthermie f\u00fcr ein Einfamilienhaus sein?<\/h2>\n\n\n
![\"Solarthermie](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Solarthermie-Anlage-auf-dem-Dach-eines-Neubaus.jpg\" "\\"Solarthermie")
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Um die Solarthermie sowohl f\u00fcr die Warmwasserbereitung als auch f\u00fcr die Heizungsunterst\u00fctzung m\u00f6glichst optimal nutzen k\u00f6nnen, sind folgende Faktoren ausschlaggebend:
<\/p>\n\n
In der Regel ben\u00f6tigt man\n\n
oder<\/li>\n
30 – 50 Liter \/ Wasch- und\/oder Sp\u00fclmaschine<\/li>\n<\/ul>\n\n
In der Regel ben\u00f6tigt man\n\n
oder<\/li>\n
<\/li>\n<\/ul>\nWelchen Vorteil bringen Solarspeicher?<\/h2>\n\n\n
![\"Solarspeicher](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Solarspeicher-fuer-Solarthermie-Anlage.jpg\" "\\"Solarspeicher")
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Dementsprechend sind die W\u00e4rmetauscher f\u00fcr die Energie\u00fcbertragung im unteren Bereich angebracht. Dort ist die Temperaturdifferenz zwischen Brauchwasser und hei\u00dfen Solarfl\u00fcssigkeit am gr\u00f6\u00dften, der W\u00e4rme\u00fcbergang auf das Brauchwasser im Solarspeicher am effektivsten.
Typisch f\u00fcr ein Einfamilienhaus sind Solarspeicher mit einem Volumen von etwa 300 Litern f\u00fcr die\u00a0Warmwasserbereitung. Soll die\u00a0Solarthermie Anlage auch der Heizung unterst\u00fctzen, ist ein erheblich gr\u00f6\u00dferer Speicher ab 1.000 Liter erforderlich.<\/p>\nWelche Arten von Solarspeicher gibt es?<\/h3>\n
Speicher mit dieser technischen Ausr\u00fcstung werden als bivalente Speicher<\/strong> bezeichnet. Ferner werden in Solarthermie Anlagen sogenannte Schichtspeicher<\/strong> verwendet, die \u00fcber eine spezielle Technik aus Speicherform, Wasserf\u00fchrung und gezielter Erw\u00e4rmung einen optimierten W\u00e4rme\u00fcbergang auf das Brauchwasser garantieren.
Ein weiterer, aber nicht unwesentlicher Unterschied besteht in der besseren W\u00e4rmeisolierung, um Energieverluste zu verringern. Aufgrund sonnenarmer Zeiten muss W\u00e4rme zwangsl\u00e4ufig l\u00e4nger gespeichert werden k\u00f6nnen, was ein gr\u00f6\u00dferes Fassungsverm\u00f6gen erforderlich macht. Die \u00fcbliche Speichergr\u00f6\u00dfe<\/strong> f\u00fcr einen Vierpersonenhaushalt<\/strong> betr\u00e4gt 300 Liter<\/strong> f\u00fcr reine Warmwasseranlagen.<\/p>\nWie funktionieren Pufferspeicher mit einer Solarthermie Anlage?<\/h2>\n\n\n\n
Herzst\u00fcck des Pufferspeichers ist ein Speichergef\u00e4\u00df, in dem sich warmes Wassers befindet. F\u00fcr einen geringen W\u00e4rmeverlust sorgt eine hochwertige W\u00e4rmeisolierung, deren Qualit\u00e4t ma\u00dfgeblich die Speicherf\u00e4higkeit bestimmt. \u00dcberdies ben\u00f6tigt der Pufferspeicher f\u00fcr die Energiezufuhr zwei W\u00e4rmetauscher, um Energie sowohl von der konventionellen Heizung als auch von der Solarthermie Anlage aufnehmen zu k\u00f6nnen.
Der Heizkessel<\/strong> gibt W\u00e4rme an den Pufferspeicher<\/strong>, wenn die Solarthermie<\/strong> f\u00fcr den Heizungsbedarf oder die Erw\u00e4rmung des Brauchwassers nicht ausreicht. Wird das Trinkwasser nicht direkt aus dem Pufferspeicher entnommen, ist entweder ein dritter W\u00e4rmetauscher oder ein Warmwasserspeicher mit innenliegenden W\u00e4rmetauscher erforderlich, um W\u00e4rme auf das Trinkwasser zu \u00fcbertragen. Speicherzufl\u00fcsse und -abfl\u00fcsse bed\u00fcrfen neben Systemen zur Verminderung von Zirkulation und R\u00fcckfluss kalten Wassers auch einer guten W\u00e4rmeisolierung, um nicht unn\u00f6tig W\u00e4rme zu verlieren. Die \u00fcbliche Speichergr\u00f6\u00dfe betr\u00e4gt in der Regel 1000 Liter.<\/p>\n\n\n\nKann ich Solarthermie f\u00fcr die Poolheizung nutzen?<\/h2>\n\n\n
![\"Mit](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Mit-Solarthermie-den-eigenen-Pool-beheizen.jpg\" "\\"Mit")
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In der Regel ist eine Wassertemperatur von etwa 25 Grad Celsius im Pool bereits ausreichend. Etwa 0,6 bis 0,8 m\u00b2 Kollektorfl\u00e4chen reichen in der Regel f\u00fcr 1 m\u00b2 Wasseroberfl\u00e4che aus. Somit sind die Investitionskosten f\u00fcr eine Poolheizung deutlich geringer, als f\u00fcr die restliche W\u00e4rmeversorgung des Hauses.<\/p>\nKann sich Solarthermie im Sommer \u00fcberhitzen?<\/h2>\n\n\n\n
Der Druck im Solarkreislauf steigt \u00fcber die Zunahme des Volumens der Solarfl\u00fcssigkeit an, wird aber von einem im Solarsystem befindlichen Membranausdehnungsgef\u00e4\u00df<\/a> aufgenommen. In diesem Zustand verbleibt kaum oder keine Fl\u00fcssigkeit in den Kollektoren.
Erst wenn die Temperaturen wieder sinken, nimmt der Druck im System \u00fcber die Kondensation der Solarfl\u00fcssigkeit wieder ab und die im Membranausdehnungsgef\u00e4\u00df<\/a> aufgenommene Fl\u00fcssigkeit str\u00f6mt zur\u00fcck. Wird wieder W\u00e4rme ben\u00f6tigt, nimmt die Solarthermie Anlage erneut den Betrieb unmittelbar wieder auf.<\/p>\n\n\n![\"Tipp\"](\"https:\/\/www.heima24.de\/wiki\/wp-content\/uploads\/2023\/02\/Tipp-2.jpg\" "\\"Tipp\\"\/")
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Die Anlage f\u00fcr Solarthermie muss auf eine m\u00f6gliche Stagnation ausgelegt sein und sollte regelm\u00e4\u00dfig gewartet werden, um auch die Beschaffenheit der Kollektorfl\u00fcssigkeit zu pr\u00fcfen, durch der geschilderte Vorgang beeintr\u00e4chtigt werden kann.<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\nLohnt sich eine Solarthermie Anlage?<\/h2>\n\n\n\n
Warum sollte ich in eine Solarthermie-Anlage investieren?<\/h2>\n\n\n\n
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Wie hoch ist die \u00f6ffentliche F\u00f6rderung von Solarthermie?<\/h2>\n\n\n\n
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