Solarthermie

Wie entlüfte ich einen Solarkreis richtig?

Kurzantwort

Spülen Sie einen Solarkreis mit einer Befüllstation, niemals mit der Anlagenpumpe: Lassen Sie das Glykolgemisch 20–30 Minuten lang bei 3–4 bar zirkulieren, damit die Strömungsgeschwindigkeit die Blasen zum Luftabscheider trägt, entlüften Sie dann den höchsten Punkt und schließen Sie das Absperrventil des automatischen Entlüfters. Luft, die Wochen später zurückkommt, ist ein Leck oder Dampf, keine eingeschlossene Luft.

Titelgrafik: Wie entlüfte ich einen Solarkreis richtig?

Warum sammelt sich in einem Solarkreis ständig Luft?

Weil ein Solarkreis der ungünstigste Fall für Luft in wassergeführten Anlagen ist: Sein höchster Punkt liegt auf dem Dach, sein Fluid überschreitet regelmäßig 100 °C, und die Gaslöslichkeit von Wasser-Glykol sinkt mit steigender Temperatur. Erwärmt man das Fluid, tritt gelöste Luft genau dort aus der Lösung aus, wo sie am schwersten zu entfernen ist.

Vier Ursachen überwiegen:

  • Luft aus der Inbetriebnahme, die nie vollständig ausgespült wurde – bei weitem die häufigste.
  • Stagnationsdampf. Wenn der Kollektor siedet, wird Dampf in die Rohrleitungen gedrückt und kondensiert ungleichmäßig, wobei Blasen zurückbleiben.
  • Offene automatische Entlüfter. Bleiben sie offen, lassen sie bei Stagnation Dampf und Glykol entweichen und können beim Abkühlen des Kreises und Druckabfall Luft zurückziehen.
  • Unterdruck am höchsten Punkt einer mit zu niedrigem Druck befüllten Anlage – Luft wird durch Verschraubungen angesaugt, die selbst nie Fluid verlieren.

Ein Kreis voller Luft kündigt sich an: Gluckern in der Solarpumpengruppe, eine Pumpe, die jault, aber nichts fördert, steil steigende Kollektortemperatur bei kaltem Speicher und ein ΔT, das wild schwankt.

Wie spült man einen Solarkreis richtig?

Mit einer Befüll- und Spülstation – einer Pumpe, einem Behälter mit vorgemischtem Fluid und zwei Schläuchen. Die Anlagenpumpe hat weder die Förderhöhe noch den Volumenstrom, um Luft zum Dach zu befördern.

  1. Kollektoren abkühlen. Befüllen Sie früh am Morgen, am Abend oder mit abgedeckten Kollektoren. Kaltes Glykol in einen 150 °C heißen Absorber zu pumpen lässt es schlagartig verdampfen.
  2. Anschließen – Vorlaufschlauch der Station an das Befüllventil, Rücklaufschlauch an das Entleerungsventil; das Absperrventil dazwischen schließen, damit das Fluid durch den gesamten Kreis gezwungen wird.
  3. 20–30 Minuten zirkulieren – bei 3–4 bar. Es geht um die Geschwindigkeit: Halten Sie die Strömungsgeschwindigkeit deutlich über den etwa 0,6 m/s, bei denen Blasen mitgerissen und transportiert statt zurückgelassen werden. Das in den Behälter zurückkehrende Fluid sollte mehrere Minuten lang blasenfrei sein, bevor Sie stoppen.
  4. Den manuellen Entlüfter am höchsten Punkt des Kollektors während der Zirkulation kurz öffnen und dann schließen.
  5. Die Strömung umkehren – für einige Minuten, sofern die Station es erlaubt –, um Luft aus den Tichelmann-Strängen zu verdrängen.
  6. Den Fülldruck einstellen, das Entleerungsventil schließen und die Station stoppen.
  7. Das Absperrventil des automatischen Entlüfters schließen – auf dem Dach. Er hat seine Aufgabe beim Befüllen erfüllt; bleibt er im Betrieb offen, droht bei Stagnation Fluidverlust in Form von Dampf.
  8. Die Pumpe 15 Minuten mit voller Drehzahl laufen lassen, dann den Druck erneut prüfen und das Spülen am folgenden Tag wiederholen. Ein zweites kurzes Spülen nach 24 Stunden entfernt die Luft, die über Nacht aus der Lösung ausgetreten ist.

Welches Symptom deutet auf welche Störung?

SymptomWahrscheinliche UrsacheErste Prüfung
Gluckern in der Solarpumpengruppe, Pumpe lautLuftblase im KreisMit Befüllstation spülen
Kollektor heiß, Speicher kalt, ΔT instabilLufteinschluss im KollektorfeldSpülen; Entlüfter am höchsten Punkt prüfen
Luft kehrt alle paar Wochen zurück, Druck fälltLeck, das Luft einzieht, oder Entlüfter, der Fluid abgibtDruckprobe; Entlüfter auf dem Dach prüfen
Luft kehrt nach jeder Hitzeperiode zurückStagnationsdampfSpeicherbegrenzung und Auslegung des Ausdehnungsgefäßes prüfen
Pumpe läuft, überhaupt kein Durchfluss, kein GluckernFestsitzende Pumpe, klemmendes Rückschlagventil oder geschlossenes AbsperrventilEntlüftungsschraube der Pumpe; Ventilstellungen

Wo sollten die Entlüftungseinrichtungen tatsächlich sitzen?

Ein Luftabscheider gehört in die Solarpumpengruppe, auf die heiße Seite, wo das Fluid am heißesten und die Luft am schlechtesten löslich ist; Solimpeks führt sowohl Solarpumpengruppen als auch Luftabscheider im Zubehör für Solarthermie. Ein manueller Entlüfter gehört an den absolut höchsten Punkt des Feldes. Ein automatischer Schwimmerentlüfter kann ebenfalls am höchsten Punkt montiert werden – aber nur mit einem Absperrventil darunter, das im Normalbetrieb geschlossen ist.

Den Rest erledigt die Geometrie der Rohrleitungen. Jeder Strang sollte entweder kontinuierlich zum Kollektor ansteigen oder kontinuierlich zur Station abfallen; eine Leitung, die hoch, entlang, hinunter und wieder hoch führt, bildet einen dauerhaften Luftsack, den kein Spülen beseitigt.

Wann ist das Problem gar nicht Luft?

Wenn ein vollständiges Spülen es nicht behebt, suchen Sie nicht weiter nach Luft. Eine Pumpe, die kein Fluid fördert, kann nach Monaten des Stillstands festsitzen – viele Umwälzpumpen haben eine Entblockierungsschraube. Ein klemmendes Rückschlagventil erzeugt identische Symptome. In einem Drain-Back-System soll der Kreis Luft enthalten, und die Ursache ist meist unzureichendes Rohrgefälle (es muss durchgehend 2–4 % betragen) oder eine zu schwache Pumpe, die das Fluid nicht bei jedem Start aufs Dach heben kann. Und bei einem System mit mehreren Kollektorreihen ahmt ungleichmäßiger Durchfluss zwischen den Reihen Lufteinschlüsse exakt nach – die Abhilfe sind dort Strangregulierventile oder eine Tichelmann-Verrohrung (Reverse Return), nicht mehr Entlüften.

Häufig gestellte Fragen

Kann ich eine Solarthermie-Anlage entlüften wie einen Heizkörper?

Nein. Ein Heizkörper liegt unterhalb des Befüllpunkts, sodass die Luft zu einer erreichbaren Entlüftungsschraube aufsteigt. Ein Solarfeld liegt über allem anderen und ist mit Glykol unter Druck gefüllt; die einzige zuverlässige Methode ist, das Fluid mit einer Befüllstation so schnell zirkulieren zu lassen, dass die Blasen mitgetragen werden.

Welchen Druck sollte ich beim Befüllen einer Solaranlage verwenden?

Zirkulieren Sie beim Spülen mit 3–4 bar wegen der Geschwindigkeit und stellen Sie dann den statischen Fülldruck auf den Auslegungswert ein – etwa 1 bar plus 0,1 bar je Meter statischer Höhe, bei einem zweigeschossigen Haus typischerweise 2–2,5 bar. Bleiben Sie stets deutlich unter der Einstellung des Sicherheitsventils von 6 bar.

Sollte der automatische Entlüfter auf dem Dach geöffnet bleiben?

Nur beim Befüllen und Spülen. Schließen Sie im Normalbetrieb sein Absperrventil, sonst entweichen bei Stagnation Dampf und Glykol über ihn, und die Anlage verliert Druck und Frostschutz.

Warum kommt die Luft nach einigen Wochen zurück?

Entweder verliert der Kreis durch ein kleines Leck Druck und zieht Luft ein, oder die Kollektoren sind in Stagnation gegangen und haben Dampf durch die Rohrleitungen gedrückt. Prüfen Sie den Druck am Manometer im kalten Zustand, dann Ausdehnungsgefäß und Einstellung der Speicherbegrenzung, bevor Sie erneut spülen.

Quellen & weiterführende Literatur

Über den Autor

Technik-Team von Solimpeks

Solarthermie & Anlagentechnik