Der Wärmemarkt wird in den kommenden Jahren und Jahrzehnten einen grundlegenden Wandel erfahren. Einerseits hat die Abwendung von fossilen Energieträgern durch den Ukrainekonflikt einen weiteren Schub erfahren. Viele Bauherren und Modernisierer scheuen auf Grund der stark schwankenden Preise an den Weltmärkten die Investition in diese Heizenergien und wollen eine Abhängigkeit vermeiden. Die Entwicklung weg von Gas und Öl hat allerdings auch politische Gründe. So ist die Elektrifizierung des Wärmemarktes mittels Wärmepumpen bereits seit langem ein Ziel der deutschen Energiepolitik. Der Bundesminister für Wirtschaft und Energie, Robert Habeck, hat nun das Ziel formuliert, dass neu installierte Heizungen ab dem Jahr 2024 den Wärmebedarf zu 65 Prozent aus regenerativen Quellen decken sollen. Doch auch die Wärmepumpe hat ihre Schwächen. Im Altbau eingesetzt muss sie im Winter hohe Vorlauftemperaturen liefern, was technisch zwar unproblematisch möglich ist, aber deutlich zu Lasten der Arbeitszahl geht. Prägnant formuliert: Wer im Winter einen Altbau mit einer Wärmepumpe heizt, heizt vorwiegend mit Strom und nicht mit Umweltwärme. Auch bei Wärmepumpen bieten sich daher Kombinationslösungen an. Gerätehersteller haben längst Hybridmodelle entwickelt, die Wärmepumpe und Erdgas-Brennwerttechnik zusammenführen. Doch auch die Kombination mit einer solarthermischen Anlage hat ihren Reiz, gleichermaßen aus der Perspektive der Wirtschaftlichkeit und des Klimaschutzes.
Effizienten Leistungsbereich erhalten
Wie bei der bewährten Kombination aus Solarthermie und Brennwerttechnik hat die solarthermische Anlage in neuer Kombination die Aufgabe von Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung. Im Sommer und in großen Teilen der Übergangszeit reicht die Solarthermieanlage aus, um den Wärmebedarf eines Haushalts komplett zu decken. Erst in der kalten Jahreszeit muss die Wärmepumpe dann ihre Aufgabe als Hauptwärmequelle ausfüllen. Dabei erzielt sie im Bereich niedriger Vorlauftemperaturen die höchste Effizienz. Sie ist daher besonders für die Wärmeverteilung über große Heizflächen wie Fußbodenheizungen in energetisch hochwertigen Häusern geeignet. In schlecht gedämmten Häusern mit klassischen Heizkörpern muss das System höhere Heiztemperaturen liefern. Kommt ein Teil der benötigten Wärme von der Solarthermieanlage auf dem Dach, bleibt die zu schließende Wärmelücke vergleichsweise gering. Das heißt, die Wärmepumpe muss nicht unter Volllast laufen, sondern bleibt im effizienten Leistungsbereich.
Nutzbare Erträge an kalten Wintertagen
Die CPC-Röhrenkollektoren des AquaSolar Systems von Paradigma sind so aufgebaut, dass sie selbst bei wolkenverhangenem Himmel und diffusem Licht möglichst hohe solare Erträge erzielen. Parabolspiegel fangen die Sonnenstrahlen ein und lenken sie ins Zentrum der Vakuumröhren, in denen sie reines Wasser als Wärmeträger erhitzen. Bei einer Messung aus dem Jahr 2017 konnten zwei Paradigma Röhrenkollektoren unter Extrembedingungen an einem Wintertag beispielsweise noch einen nutzbaren Wärmeertrag von 20 Kilowattstunden Wärme erbringen. Dabei wurde die für den Frostschutz notwendige Energie bereits abgezogen. Da solche Tiefsttemperaturen hierzulande die Ausnahme sind, lässt sich sagen, dass die Solarthermieanlage auch in den Wintermonaten einen großen Beitrag zur Wärmeversorgung eines Hauses leisten kann.
Plus für die Warmwasserbereitung
Gerade für die Warmwasserbereitung zahlt sich die solare Wärme aus. Denn im Gegensatz zur Heizwärme lassen sich hier hohe Vorlauftemperaturen nicht vermeiden. Im Gegenteil ist eine Temperatur von rund 60 Grad Celsius notwendig, um zu verhindern, dass sich Krankheitserreger wie Legionellen bilden. Blicken wir noch einmal auf den Solarertrag von 20 Kilowattstunden an dem extremen Wintertag und dem durchschnittlichen Energiebedarf zur Warmwasserbereitung eines Vier-Personen-Haushalts für einen Tag, wird der Vorteil durch Solarthermie deutlich: Vier Personen verbrauchen im Schnitt 160 Liter warmes Wasser am Tag. Um diese zu erhitzen, werden rechnerisch 9,3 Kilowattstunden Energie benötigt. Die Solarthermieanlage kann somit selbst im Winter einen erheblichen Beitrag an Wärme leisten, die für die Warmwasserbereitung notwendig ist.
Heizungsunterstützung im Winter
Naturgegeben liegt die Produktionsspitze bei regenerativen Erzeugungsanlagen, die die Sonne nutzen, im Sommer. Das Beispiel des Wintertags zeigt allerdings, dass die Leistung im Winter nicht unterschätzt werden sollte. So reicht die Sonnenenergie bei einer Solarthermieanlage im Winter zwar nicht aus, den ganzen Wärmebedarf eines Hauses zu decken, allerdings leistet sie an den sonnigen Tagen in der Übergangszeit und den Wintermonaten eine wertvolle Unterstützung. Diese ist umso größer, wenn der Wärmebedarf der Immobilie niedrig und das Heizsystem auf entsprechend niedrige Vorlauftemperaturen ausgelegt ist.
Auch die Kombination aus Wärmepumpe und Solarthermie bietet daher eine attraktive Option, um die gesetzlichen Vorgaben im Bereich Wärmeerzeugung zu erfüllen und gleichzeitig günstig zu heizen.
