Solarthermie

Kann ich Solarthermie in meine bestehende Warmwasserbereitung nachrüsten?

Kurzantwort

Ja, in den meisten Häusern – aber über den Aufwand entscheidet der Speicher, nicht das Dach. Die Solaranlage braucht einen eigenen Wärmetauscher im unteren Bereich des Speichers; ein Speicher mit nur einem Wärmetauscher wird daher in der Regel gegen einen bivalenten Solarspeicher getauscht oder mit einem Solar-Vorwärmspeicher kombiniert. Planen Sie ein bis zwei zusätzliche Arbeitstage und etwa 1.000–2.000 € für den Speicher selbst ein.

Titelgrafik: Kann ich Solarthermie in meine bestehende Warmwasserbereitung nachrüsten?

Lässt sich eine bestehende Anlage um Solarthermie ergänzen?

Fast immer. Den Kollektoren, den Rohrleitungen und der Solarpumpengruppe ist es gleichgültig, was Ihr Wasser heute erwärmt; die Frage ist, wo die Solarwärme landen soll. Solarwärme kommt mit 25–70 °C an und muss das kälteste Wasser im Haus erwärmen – das erfordert einen eigenen Wärmetauscher im unteren Teil eines Speichers. Es gibt drei Nachrüstwege:

  1. Den Speicher durch einen bivalenten Solarspeicher ersetzen. Die sauberste Lösung. Solar-Wärmetauscher unten, Kessel- oder Wärmepumpen-Wärmetauscher darüber.
  2. Einen Solar-Vorwärmspeicher in Reihe ergänzen, vor dem bestehenden Speicher oder der Gas-Kombitherme. Das kalte Netzwasser tritt zuerst in den Solarspeicher ein und speist dann das vorhandene Gerät.
  3. Einen Nachrüst-Wärmetauscher durch den Heizstab-Stutzen einsetzen. Günstig und schnell, aber die Tauscherfläche ist nur ein Bruchteil eines werkseitigen Wärmetauschers, sodass die Erträge geringer ausfallen. Betrachten Sie dies als letzten Ausweg, wenn der Speicher nicht versetzt werden kann.

Was muss sich am Speicher ändern?

Fläche und Lage. Ein solarer Wärmetauscher sollte etwa 0,15–0,2 m² Tauscherfläche pro m² Kollektor-Aperturfläche bieten und im unteren Drittel des Speichers sitzen, wo er auf das kälteste Wasser trifft. Das hält den Kollektor kühl, und ein kühler Kollektor ist ein effizienter – die Kollektorkennlinie fällt ab, je weiter die Fluidtemperatur über die Umgebungstemperatur steigt.

Die zweite Anforderung ist das Volumen. Eine Nachrüstung, die einen 120-L-Speicher beibehält und 4 m² Kollektor hinzufügt, überhitzt im Juni schon am Vormittag und geht dann für den Rest des Tages in Stagnation. Planen Sie 40–60 Liter Speichervolumen pro m² Kollektor ein, was für eine vierköpfige Familie meist den Wechsel von 120–150 L auf 250–300 L bedeutet.

Wie sieht die Nachrüstung für Ihre Anlage aus?

Bestehende AnlageWas die Nachrüstung brauchtTypischer Aufwand
Druckloser Speicher + Kessel, ein WärmetauscherAustausch gegen einen drucklosen Speicher mit zwei Wärmetauschern1 Tag, plus Kollektormontage
Druckspeicher, ein WärmetauscherAustausch gegen einen solartauglichen Druckspeicher mit zwei Wärmetauschern; G3-qualifizierter Installateur1–2 Tage
Gas-Kombitherme, kein SpeicherSolar-Vorwärmspeicher plus Mischventil vor dem Kessel1–2 Tage, braucht Platz im Wäscheschrank (Airing Cupboard)
Nur Elektrospeicher mit HeizstabSpeicher mit zwei Wärmetauschern oder Nachrüst-Wärmetauscher über den Heizstab-Stutzen0,5–1 Tag
Wärmepumpen-SpeicherSpeicher mit zwei Wärmetauschern, großem oberem Wärmetauscher für die Wärmepumpe, Solar darunter1–2 Tage

Wenn Sie eine Gas-Kombitherme haben, ist die Kombination aus Solar und Kombitherme eine echte, zertifizierte Option – sie braucht lediglich einen Vorwärmspeicher und ein Ventil, das die Eintrittstemperatur des Kessels begrenzt.

Was gehört neben dem Speicher noch zu einer Nachrüstung?

  • Eine Rohrtrasse vom Dach zum Speicher: Kupferrohr 15–22 mm oder flexibles Edelstahl-Doppelrohr, mit UV-beständiger und bis 170 °C temperaturfester Dämmung, so kurz wie möglich gehalten.
  • Ein Ausdehnungsgefäß, ausgelegt auf Stagnation und nicht auf einen Heizkessel-Kreis – es muss den gesamten Kollektorinhalt als Dampf aufnehmen.
  • Einen Solarregler mit Kollektor- und Speicherfühlern sowie einer Speicher-Temperaturbegrenzung hinter einem thermostatischen Mischventil.
  • Eine statische Prüfung. Zwei Flachkollektoren wiegen nur etwa 70 kg, aber die Befestigungen müssen die Sparren erreichen.
  • Zertifizierte Komponenten. Förderprogramme in ganz Europa verlangen Kollektoren mit Solar Keymark und einen zugelassenen Installateur – MCS in Großbritannien, RGE in Frankreich, SEAI-registriert in Irland.

Lohnt sich die Solar-Nachrüstung bei einer alten Anlage?

Die Wirtschaftlichkeit verbessert sich deutlich, wenn der Speicher ohnehin ersetzt werden sollte. Ein Speicher, der älter als 15 Jahre ist, eine korrodierte Magnesiumanode oder ein rein elektrisch über Heizstab beheizter Speicher bedeuten, dass Sie ohnehin einen neuen Speicher bezahlen – und die Mehrkosten für ein solares Modell mit zwei Wärmetauschern statt eines einfachen sind gering im Vergleich zum Kollektorfeld.

Umgekehrt gilt ebenso: Wer einen erst zwei Jahre alten Speicher mit nur einem Wärmetauscher um Solar ergänzt, muss einen intakten Speicher verschrotten. Das kann die Projektkosten um 30–40 % erhöhen und die Amortisation um Jahre hinausschieben. In diesem Fall ist der Vorwärmspeicher in Reihe meist der günstigere Weg, weil nichts bereits Installiertes weggeworfen wird.

Nachrüst-Speicher legt man am besten anhand der Kollektor-Aperturfläche aus und nicht anhand des Speichervolumens, denn es ist die Wärmetauscherfläche – nicht die Literzahl –, die darüber entscheidet, ob ein nachgerüstetes Kollektorfeld das liefert, wofür es ausgelegt wurde.

Häufig gestellte Fragen

Kann Solarthermie an meinen bestehenden Speicher angeschlossen werden, ohne ihn zu tauschen?

Nur wenn der Speicher bereits einen freien Wärmetauscher im unteren Bereich hat oder wenn Sie einen Nachrüst-Wärmetauscher durch den Heizstab-Stutzen einsetzen. Solar an einen vorhandenen oberen Kessel-Wärmetauscher anzuschließen funktioniert nicht: Er heizt den oberen Speicherbereich, in dem das Wasser bereits heiß ist, sodass der Kollektor heiß läuft und die Erträge einbrechen.

Wie lange dauert eine Solarthermie-Nachrüstung?

Zwei bis drei Tage bei einem typischen Haus: ein Tag für Dach und Rohrtrasse, ein Tag für den Speichertausch und die Inbetriebnahme. Das Wasser ist meist nur für einen Teil eines Tages abgestellt. Ein Gerüst, falls nötig, hat oft die längste Vorlaufzeit.

Braucht eine Nachrüstung eine Baugenehmigung?

Bei Dachkollektoren auf einem normalen Wohnhaus selten, doch denkmalgeschützte Gebäude, Schutzgebiete (Conservation Areas) und freistehende Kollektorfelder sind Ausnahmen. Die Bauvorschriften gelten weiterhin, insbesondere die Regeln für Druckspeicher und eine statische Prüfung.

Ist es günstiger, Solarthermie nachzurüsten oder PV mit Überschussregler?

Ein PV-Überschussregler ist günstiger, wenn Sie bereits eine PV-Anlage besitzen, weil er überschüssigen, bereits erzeugten Strom weiterverwendet. Solarthermie liefert pro Quadratmeter Dachfläche weit mehr Wärme und gewinnt daher, wenn die Dachfläche der begrenzende Faktor ist oder der Warmwasserbedarf ganzjährig hoch ist.

Quellen & weiterführende Literatur

Über den Autor

Technik-Team von Solimpeks

Solarthermie & Anlagentechnik