Erzeugungslösungen Wärme

Solarwärme und Wärmepumpe

Neben der Stromgewinnung können Sie mit der Sonnenenergie auch Wasser erhitzen. Dafür benötigen Sie aber einen thermischen Solarkollektor. Wenn die Kollektorfläche groß genug ist, kann eine vierköpfige Familie während der Sommermonate das gesamte Wasch- und Badewasser mit Hilfe der Sonnenenergie erhitzen.

Der Vorgarten als Heizung? Eine Wärmepumpe macht das möglich. Sie schickt die Erdwärme aus dem Garten in die Warmwasseranlage im Haus.

Solarwärme im Detail

Das Kernstück der Solaranlage ist der Kollektor. Er besteht aus wärmeleitenden Blechen – Kupfer oder Aluminium mit einer schwarzen Beschichtung –, die auf Rohre montiert sind. Dieses Kollektorfeld ist ein Absorber ("Aufsauger"). Die Bleche sammeln so viel Sonnenwärme wie möglich ein und übertragen sie an die Rohre. In diesen zirkuliert eine Flüssigkeit, die die Wärme aufnimmt und weitertransportiert.

Die erhitzte Flüssigkeit fließt nun durch ein geschlossenes Leitungssystem. An dieses sind ein Speicher mit einem Wärmetauscher, eine Umwälzpumpe und ein Regler angeschlossen.

Der Solarregler überwacht die Temperaturen im Kollektor und im Speicher. Sobald das Kollektorfeld mit der Transportflüssigkeit von der Sonne soweit erwärmt ist, dass dort die Temperatur höher als im unteren Teil des Speichers ist, wird automatisch die Umwälzpumpe eingeschaltet. Sie befördert die heiße Flüssigkeit nach unten zum Speicher.

Der Wärmetauscher entzieht der Flüssigkeit ihre thermische Energie und gibt sie an das Wasser im Speicher ab. Das Wasser dort ist damit warm. Die abgekühlte Flüssigkeit läuft mithilfe der Umwälzpumpe wieder zum Kollektor zurück, um von Neuem durch Sonnenstrahlung erhitzt zu werden.

Wenn genügend Sonne scheint, kann das Wasser alleine durch die Kollektoren erwärmt werden. Um aber sicherzustellen, dass zu jeder Tages- und Jahreszeit warmes Wasser zur Verfügung steht, ist der Speicher über einen weiteren Wärmetauscher mit einem Heizkessel verbunden. Er kann zusätzliche Wärme liefern.

Koppelt man eine thermische Solaranlage mit einem Saisonwärmespeicher, dann kann während des Sommers Wärme für den Winter gespeichert werden. Ein Niedrigenergiehaus könnte damit während eines milden Winters komplett ohne fossile Brennstoffe beheizt werden.

Wärmepumpe im Detail

In einem zweiten Wärmetauscher gibt das Gas seine nun hohe Temperatur an die Zuleitung zu einem Warmwasserspeicher ab. Durch diese Abkühlung entspannt sich das Gas und wird wieder flüssig. Es kann nun neue Wärme aufnehmen. Der Kreislauf wiederholt sich.

Der Einsatz von Wärmepumpen eignet sich besonders gut für Fußbodenheizungen. Ein Nachteil ist, dass die Wärmepumpe bei ihrer Arbeit selbst elektrische Energie verbraucht.

Die Gaswärmepumpe verbindet die Vorzüge aus erneuerbaren Energien und der bewährten Brennwerttechnik. Primär angetrieben durch Erdgas, bezieht sie ca. 25 Prozent der Wärme aus Erde, Luft oder Sonnenenergie. Damit erreicht sie schon heute einen Gesamt-Nutzungsgrad (Verhältnis eingesetzer Energie zu gewonnener Nutzwärme) von bis zu 131 Prozent - mit Entwicklungspotenzial nach oben.

Vorteile, die überzeugen:

  • effizienter Betrieb mit 1,2 bis 1,6 kWh Wärmeertrag pro eingesetzter Kilowattstunde Erdgas
  • Reduzierung der CO2-Belastung um bis zu 30 Prozent
  • geringerer Primärenergiebedarf durch Einbindung regenerativer Umweltwärme
  • flexible Kombinationsmöglichkeiten mit allen regenerativen Wärmequellen
  • niedrige Investitionskosten
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