Solarthermie

Kann Solarthermie mit einem Druckspeicher zusammenarbeiten?

Kurzantwort

Ja – ein Druckspeicher passt gut zu Solarthermie, sofern es ein solartaugliches Modell mit zwei Wärmetauschern ist, bei dem der Solar-Wärmetauscher unten sitzt. Die Anlage behält ihre volle Sicherheitskette (Speicherthermostat bei 60–65 °C, Sicherheitstemperaturbegrenzer bei 80–85 °C, Temperatur- und Drucksicherheitsventil bei 90 °C) und erhält zusätzlich ein thermostatisches Mischventil, denn Solar treibt einen Speicher regelmäßig über 70 °C.

Titelgrafik: Kann Solarthermie mit einem Druckspeicher zusammenarbeiten?

Lässt sich Solarthermie an einen Druckspeicher anschließen?

Ja, und es ist eine der besseren verfügbaren Kombinationen. Ein Druckspeicher liefert Warmwasser mit Netzdruck an jeder Zapfstelle; Solarthermie liefert es Ihnen ein halbes Jahr lang kostenlos. Einzige Voraussetzung ist, dass der Speicher für den Solarbetrieb gebaut ist: ein zweiter, tieferer Wärmetauscher ausschließlich für den Kollektorkreis, eine Dämmung für die höheren Speichertemperaturen, die Solar erzeugt, und Sicherheitseinrichtungen, die für eine Wärmequelle ausgelegt sind, die sich nicht abschalten lässt.

Dieser letzte Punkt unterscheidet einen Solarspeicher von einem Standardspeicher. Ein Kessel schaltet ab, sobald der Thermostat die Solltemperatur meldet. Die Sonne tut das nicht – deshalb sind hier Speicherbegrenzung, Mischventil und Ausblaseleitung wichtiger als bei jeder anderen Wärmequelle.

Was verlangt die Sicherheitskette eines Druckspeichers?

Drei voneinander unabhängige Schutzebenen, die nach dem Einbau des Solar-Wärmetauschers alle intakt bleiben müssen:

EinrichtungTypische EinstellungZweck
Speicherthermostat60–65 °CNormale Regelung von Kessel oder Wärmepumpe
Sicherheitstemperaturbegrenzer (nicht selbstrückstellend)80–85 °CTrennt die Wärmequelle, wenn der Thermostat ausfällt
Temperatur- und Drucksicherheitsventil90 °CLetzte Absicherung: Abblasen bei Überhitzung des Speichers
Ausdehnung / DruckregelungKombinationsventil, typischerweise rund 3 barNimmt die Ausdehnung des erwärmten Wassers auf

Die Ausblaseleitung führt über einen Ablauftrichter (Tundish), der senkrecht, sichtbar und höchstens 600 mm von der Sicherheitseinrichtung entfernt montiert ist, und dann zu einer sicheren Ausmündung im Freien. In England und Wales sind Installation und Arbeiten an einem Druckspeicher über 15 Litern anzeigepflichtig und erfordern einen G3-qualifizierten Installateur; die meisten anderen europäischen Länder stellen vergleichbare Anforderungen an die Fachkunde.

Solar bringt eine weitere, eigene Schutzebene mit: die Einstellung der Speicherbegrenzung im Solarregler, die die Kollektorpumpe stoppt, bevor der Sicherheitstemperaturbegrenzer überhaupt ansprechen muss.

Warum ist ein Mischventil bei Solar nicht optional?

Weil der Speicher planmäßig über der sicheren Zapftemperatur liegt. An einem sonnigen Julitag treibt ein gut ausgelegtes Feld einen 250-L-Speicher auf 75–80 °C, und eine so hohe Speicherbegrenzung ist erwünscht – sie nimmt Überschusswärme auf, die den Kollektor sonst in Stagnation zwingen würde. Wasser mit 70 °C verursacht in etwa einer Sekunde eine Verbrühung dritten Grades.

Die Lösung ist ein thermostatisches Mischventil am Speicherausgang, das an den Zapfstellen auf 45–48 °C abmischt, während der Speicher behält, was die Sonne geliefert hat. In mehreren Ländern ist dies eine Förderbedingung, und überall schlicht gute fachliche Praxis. Es erhöht außerdem die nutzbare Kapazität: Ein 250-L-Speicher mit 75 °C, auf 45 °C gemischt, verhält sich wie rund 450 L nutzbares Warmwasser.

Wie sollte der Speicher ausgelegt sein?

  • Volumen: 250–300 L für eine vierköpfige Familie mit 4–5 m² Kollektor – planen Sie 40–60 Liter pro m² Kollektor ein.
  • Solar-Wärmetauscher: im unteren Drittel, mit etwa 0,15–0,2 m² Fläche pro m² Kollektor-Aperturfläche, damit der Kollektorrücklauf kalt bleibt und die Temperaturschichtung erhalten bleibt.
  • Oberer Wärmetauscher: ausgelegt für das, was den Speicher nachheizt. Ein Kessel braucht wenig; eine Wärmepumpe braucht einen deutlich größeren Wärmetauscher, weil sie mit 50–55 °C statt mit 75 °C liefert.
  • Korrosionsschutz: emaillierter Stahl mit Magnesiumanode oder Edelstahl, gewählt nach Ihrer Wasserchemie.
  • Bereitschaftsverlust: Solarspeicher laufen länger heißer, daher wirkt sich die Dämmqualität direkt auf den jährlichen solaren Deckungsgrad aus.

Was geht bei Solar-Druckspeichern schief?

Die häufigste Beschwerde ist Wasser, das am Ablauftrichter austritt. Bei einer Solaranlage dominieren drei Ursachen: ein Ausdehnungsgefäß, das seinen Vordruck verloren hat; ein Temperatursicherheitsventil, das auf eine echte Überhitzung reagiert, weil die Speicherbegrenzung ohne Mischventil zu hoch eingestellt war; und ein Solarregler mit deaktivierter Nachtkühlung, sodass die Speichertemperatur den ganzen Nachmittag steigt, ohne dass die Wärme irgendwohin abgeführt werden kann. Welche Ursache zutrifft, ist für jeden mit einem Manometer in fünf Minuten geklärt – der Entscheidungsbaum zum Ablauf am Ablauftrichter führt Schritt für Schritt durch.

Solimpeks liefert solartaugliche emaillierte Speicher – den TSE-VS mit einem Wärmetauscher und den TSE-VD mit zwei Wärmetauschern – mit einem eigenen Solar-Wärmetauscher, denn ein Speicher, der die Leistung des Feldes nicht aufnehmen kann, schiebt das Problem lediglich auf das Sicherheitsventil.

Das zweithäufigste Problem ist ein Solar-Wärmetauscher am falschen Anschluss. Wird der Kollektorkreis in einen oberen Kessel-Wärmetauscher eingespeist, entsteht ein System, das zu funktionieren scheint, aber Fluid mit 60 °C zum Dach zurückschickt und den Ertrag um ein Drittel oder mehr senkt.

Häufig gestellte Fragen

Brauche ich für Solarthermie einen speziellen Druckspeicher?

Ja – ein für Solar ausgelegtes Modell mit zwei Wärmetauschern, bei dem der untere Wärmetauscher dem Kollektorkreis vorbehalten ist und Dämmung und Bauteile für dauerhaft hohe Speichertemperaturen ausgelegt sind. Ein Standard-Druckspeicher mit nur einem Wärmetauscher kann Solar ohne Nachrüst-Wärmetauscher nicht aufnehmen, und der Anschluss von Solar an den Kessel-Wärmetauscher verschenkt den größten Teil des Ertrags.

Welche Temperatur erreicht ein solar beheizter Druckspeicher?

Im Sommer typischerweise 60–80 °C, abhängig von der am Solarregler eingestellten Speicherbegrenzung. Die Begrenzung hinter einem Mischventil auf 75–80 °C zu setzen ist beabsichtigt: Sie speichert mehr Energie und verzögert die Stagnation in den Kollektoren.

Kann Solarthermie einen Druckspeicher gefährlich überhitzen?

Nicht, wenn die Sicherheitskette intakt ist. Die Speicherbegrenzung des Reglers stoppt zuerst die Pumpe, der Sicherheitstemperaturbegrenzer trennt andere Wärmequellen bei 80–85 °C, und das Temperatur- und Drucksicherheitsventil lässt bei 90 °C ab. Achten sollten Sie vor allem auf ein mit Wasser vollgelaufenes Ausdehnungsgefäß: Es führt lange vor jeder echten Gefahr zu lästigem Abblasen.

Braucht ein solarer Druckspeicher noch einen Elektro-Heizstab?

Meist ja, als Reserve und für die wöchentliche Legionellenschaltung, wenn keine andere Wärmequelle den ganzen Speicher auf 60 °C bringen kann. Viele Haushalte betreiben ihn nur im Winter, wenn Solar allein die Aufgabe nicht erfüllen kann.

Quellen & weiterführende Literatur

Über den Autor

Technik-Team von Solimpeks

Solarthermie & Anlagentechnik