Ein solarvorbereiteter Speicher hat einen großen Wärmetauscher tief im Behälter, eine Fühlertauchhülse am Boden und seine Zusatzheizung im oberen Drittel, damit die unteren zwei Drittel für die Kollektoren kalt bleiben. Ein Standard-Elektrospeicher hält das gesamte Volumen mit einem Heizstab nahe dem Boden heiß und lässt dem Solarkreis nichts zu erwärmen – weshalb er ersetzt statt angepasst werden muss.
Was macht einen Speicher solarvorbereitet?
Vier Merkmale, alle konstruktiv. Ein großer Wärmetauscher tief im Behälter, damit die Kollektoren stets auf das kälteste Wasser treffen. Eine Zusatz-Wärmequelle hoch im Behälter, damit sie nur das für die nächste Zapfung nötige Volumen nachheizt. Eine Fühlertauchhülse am Boden, auf Höhe des Wärmetauschers, für den Solarregler. Und ein für Solartemperaturen ausgelegter Behälter, denn ein stagnierendes Feld kann einen Speicher weit über die Temperaturen des normalen Kesselbetriebs hinaus aufheizen.
Alles andere – Pumpengruppe, Regler, Kollektoren – kann später ergänzt werden. Diese vier Merkmale nicht.
| Merkmal | Standard-Elektrospeicher | Solarvorbereiteter Speicher | Warum es wichtig ist |
|---|---|---|---|
| Wärmetauscher | Keiner oder ein kleiner oberer Wärmetauscher | 1,0–1,5 m² Wärmetauscher im unteren Drittel | Kollektoren brauchen das kälteste Wasser und Wärmeübertragung bei niedriger Temperatur |
| Zusatzheizung | Heizstab tief im Speicher | Heizstab oder Wärmetauscher im oberen Drittel | Lässt die unteren zwei Drittel für die Sonne frei |
| Fühlertauchhülsen | Eine, auf Thermostathöhe | Zwei, Boden und oberer Bereich | Der Regler braucht eine echte Bodentemperatur |
| Höhen-Durchmesser-Verhältnis | Oft 1,5:1 oder gedrungen | 2,5:1 oder höher | Erhält die Temperaturschichtung |
| Volumen je Haushalt | Nach Tagesbedarf bemessen | Nach Kollektorfläche bemessen, 50–70 L pro m² | Solarleistung kommt stoßweise, nicht auf Abruf |
| Temperaturauslegung | Betrieb bei etwa 60–65 °C | Länger anhaltende Spitzen über 80 °C | Sommerüberschuss und Wiederanlauf nach Stagnation |
Warum kann ein Standard-Elektrospeicher nicht mit Solar verwendet werden?
Weil der Heizstab am falschen Ort sitzt. Ein herkömmlicher Elektrospeicher hat seinen Heizstab nahe dem Boden, damit das gesamte Volumen die Temperatur erreicht. Lässt man diesen Heizstab über eine Zeitschaltung laufen, hat der ganze Speicher 60 °C, bevor die Sonne aufgeht; der Solarkreis findet dann kein kaltes Wasser, und die Kollektoren tragen fast nichts bei.
Selbst wenn der Heizstab abgeschaltet ist, fehlt einem Standardspeicher weiterhin der Wärmetauscher. Die Nachrüstung eines externen Plattenwärmetauschers und eines gepumpten Kreises ist möglich, zerstört aber die Schichtung, erfordert zusätzlich Pumpe und Regelung und liefert typischerweise einen um 20–30 % niedrigeren solaren Deckungsgrad als ein eigens gebauter Speicher am selben Feld.
Wie groß muss ein Solarspeicher sein?
Größer als ein Kesselspeicher für denselben Haushalt, weil Solarenergie anfällt, wenn die Sonne scheint, und nicht, wenn die Dusche läuft. Der Planungswert in weiten Teilen Europas sind 50–70 Liter Speichervolumen pro m² Kollektor-Aperturfläche, im Detail erläutert unter Speichervolumen pro m² Kollektor.
Eine zweite Randbedingung ist die Form. Ein hoher, schlanker Behälter mit einem Höhen-Durchmesser-Verhältnis von 2,5:1 oder mehr hält seine Schichten auseinander, sodass der obere Speicherbereich 60 °C haben kann, während der Wärmetauscher unten noch Wasser mit 25 °C sieht und die Kollektoren weiterlaufen. Gedrungene Speicher durchmischen sich, und ein durchmischter Speicher bietet den Kollektoren kein kaltes Wasser mehr.
Was verlangt der Solarbetrieb sonst noch vom Speicher?
Drei Dinge, die ein Kessel nie verlangt:
- Temperaturfestigkeit. Wenn die Pumpe an einem heißen Tag stoppt, erreicht der Kollektor seine Stillstandstemperatur, und der Kreis kann beim Wiederanlauf Wasser über 90 °C zurückführen. Behälter, Dichtungen und Dämmung müssen das aushalten.
- Glykol-Verträglichkeit. Der Wärmetauscher führt ein Propylenglykol-Gemisch statt Wasser, daher berücksichtigen Wärmeübertragungsrechnung und Tauscherfläche seine niedrigere spezifische Wärme und höhere Viskosität.
- Korrosionsschutz für eine größere Temperaturspanne. Emaillierung nach DIN 4753-3 mit Magnesiumanode ist die europäische Standardlösung; Edelstahl ist die Alternative, wo das Wasser es zulässt.
Wie prüfe ich ein Datenblatt?
Achten Sie auf fünf Werte: Fläche des unteren Wärmetauschers in m², Höhe der unteren Wärmetauscher-Anschlüsse über dem Boden, Anzahl und Höhe der Fühlertauchhülsen, das Höhen-Durchmesser-Verhältnis und die höchstzulässige Speichertemperatur. Fehlt einer davon, ist der Speicher wahrscheinlich ein als solarvorbereitet verkaufter Kesselspeicher.
Solimpeks baut seit 2004 in Konya Solarspeicher, und bei seiner emaillierten Baureihe sitzen der Solar-Wärmetauscher unten und die Zusatzheizung oben; Fühlertauchhülsen sind serienmäßig vorhanden.
Häufig gestellte Fragen
Kann ich Solarkollektoren an meinen bestehenden Warmwasserspeicher anschließen?
Nur wenn er bereits einen freien Wärmetauscher tief im Behälter hat. Ein Standard-Elektrospeicher mit Heizstab am Boden hat keinen Wärmetauscher und hält sein gesamtes Volumen heiß, sodass die Kollektoren kein kaltes Wasser zum Erwärmen hätten. In diesem Fall muss der Speicher ersetzt statt angepasst werden.
Warum sitzt der Zusatz-Heizstab oben im Solarspeicher?
Damit er nur das Volumen erwärmt, das Sie für die nächste Zapfung brauchen, typischerweise die obersten 60–80 Liter, und die unteren zwei Drittel für die Kollektoren kalt lässt. Ein Heizstab nahe dem Boden würde den ganzen Speicher erwärmen und den Solarbeitrag aufheben.
Wie viele Liter Speicher brauche ich pro Quadratmeter Kollektor?
Fünfzig bis siebzig Liter pro m² Aperturfläche, wobei 60 L/m² der übliche Planungswert ist. Ein 4-m²-Flachkollektorfeld passt daher zu einem Speicher mit 200–280 Litern, typischerweise um 240 Liter, also eine Größe über dem typischen Kesselspeicher für denselben Haushalt.
Braucht ein Solarspeicher einen anderen Korrosionsschutz?
Er braucht dieselben Prinzipien, angewendet auf eine größere Temperaturspanne. Emaillierter Stahl nach DIN 4753-3 mit Magnesiumanode ist der europäische Standard, und die Anode sollte alle zwei Jahre geprüft werden, weil höhere Spitzentemperaturen ihren Verbrauch beschleunigen.