Verwandte Begriffe: Hybridanlage; Solarflüssigkeit; Solarpumpe
Unter Solarthermie werden technische Systeme verstanden, die nutzbare Wärme mithilfe der Solarenergie erzeugen. Ein anderer Begriff ist Solarkollektor.
Sogenannte Hybridanlagen (PVT) kombinieren Photovoltaik und Solarthermie.
Zwei wesentliche Bauarten gibt es: Flachkollektoren und Röhrenkollektoren. Bei den Flachkollektoren liegt ein Kupfermäander als Wärmetauscher hinter einer Glasplatte. Die Sonne erwärmt das Wärmeträgermedium in den Kupferrohren (Solarflüssigkeit), das über eine Solarpumpe (meist im Rücklauf positioniert) in den thermischen Speicher der Wärmeversorgung des Hauses geleitet wird. Das kann der Warmwasserspeicher (Brauchwasser) oder der Heizungspufferspeicher sein. Dort gibt das Solarmedium seine Wärme ab und wird wieder zum Flachkollektor gepumpt.
Röhrenkollektoren funktionieren ähnlich, nur dass die Kupferrohre einzelne Glasröhren durchlaufen, in denen meist ein Vakuum herrscht. Dadurch sind die erzielbaren Temperaturen höher. Allerdings sind solche Kollektoren konstruktionsbedingt teurer als Flachkollektoren.
Solarthermie ist eine recht einfache Technologie, die Sonnenstrahlung mit hohem Wirkungsgrad in Wärme umwandeln kann. Da Warmwasser das ganze Jahr über benötigt wird, kann die Solarthermie hier einen großen Anteil decken. Zur Heizung kann sie insbesondere in der Übergangszeit und an sonnigen Wintertagen beitragen, denn für die Gebäudeheizung werden nicht so hohe Temperaturen benötigt wie für die Warmwasserversorgung.
Die Sonnenwärme wird mit Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren meist auf dem Dach geerntet und mit Hilfe einer Pumpe durch eine Rohrleitung in einen Speicher übertragen, der in der Regel etwa für einen Tagesbedarf ausgelegt ist. So steht auch in den Abend-und Morgenstunden warmes Wasser zur Verfügung.
Aufgrund des hohen Wirkungsgrades lässt sich mit Solarthermie viel Energie auf kleiner Fläche ernten. So ist, je nach Nutzungsart und gewünschtem Temperaturniveau ein Jahresertrag von 300 kWh bis 500 kWh pro m² Kollektorfläche und Jahr möglich und der ist damit um ein 2-faches bis 4-faches größer als bei der Photovoltaik.
In sogenannten Sonnenhäusern wird mit einer großen Kollektorfläche über den Sommer ein sehr großer (saisonaler) Wasserspeicher mit Sonnenwärme aufgeheizt und dieser kann dann die benötigte Wärme bis zu 100% für den ganzen Winter zur Verfügung stellen. Auch in der Fernwärme finden große Kollketorfelder und auch saisonale Speicher zunehmend Einsatz.
Auch wenn die Solarthermie eine verhältnismäßig einfache Technologie ist, benötigt sie eine zielgenaue Planung für eine gute Anpassung an den Bedarf, eine sorgfältige Ausführung durch geschultes Personal und zuverlässige langlebige Materialien. Denn es sind durchaus hohe Temperaturen und Drücke im Spiel, die aber gut zu beherrschen sind. Wird auch eine regelmäßige Wartung durchgeführt, arbeiten die Anlagen über mehr als 25 Jahre zuverlässig.