Selbst in Deutschland produziert die Sonne im Jahr eine Energiemenge von 1.000 Kilowatt pro Quadratkilometer – das entspricht in etwa 100 Kubikmetern Erdgas oder 100 Litern Heizöl. Dieses Energiepotenzial kann zum Beispiel thermisch genutzt werden, also für die Heizung und für warmes Wasser.
Wärmeerzeugung mit Sonnenkollektoren
Um die Sonnenenergie thermisch zu nutzen, müssen Solar- oder Sonnenkollektoren auf dem Dach des Hauses installiert werden. Sie können das Sonnenlicht (Photonen) sammeln und in Wärme umwandeln. Dafür ist der sogenannte Solarabsorber verantwortlich, meist schwarz gefärbte Metallplatten oder Kunststoff. Die Photonen treffen auf den Absorber auf und werden in Form von Wärme wieder ausgestrahlt. Eine oder mehrere Glasscheiben über dem Absorber verhindern, dass die entstehende Wärme sofort wieder verloren geht, denn sie sind für Wärmestrahlung nicht durchlässig: Dieses Phänomen wird auch als Treibhauseffekt bezeichnet.Die Wärme wird dann an eine frostsichere Flüssigkeit, in der Regel ein Gemisch aus Wasser und Glykol, abgegeben, die den Solarabsorber in kleinen Röhrchen durchfließt. Von dort wird sie zu einem Wärmespeicher oder zum Verbraucher transportiert. Damit die Wärme nicht gleich wieder verloren geht, benötigt ein Sonnenkollektor eine gute Wärmedämmung. Man unterscheidet Flachkollektoren mit herkömmlichen Dämmmaterialien und Vakuumröhrenkollektoren, die die Wärme mithilfe eines Vakuums speichern. Letztere sind etwas effektiver, kosten aber auch mehr.
Um Ausfälle bei längeren Regenzeiten oder im Winter zu vermeiden, werden Solarkollektoren mit herkömmlichen Heizanlagen kombiniert: Sobald die Sonnenenergie nicht mehr ausreicht, springt die normale Heizung an.
Tipps für die Anschaffung einer Solaranlage
Wer sich für die Nutzung von Sonnenenergie interessiert, sollte sich umfassend beraten lassen. Eine Solaranlage auf dem Dach muss rentabel sein, es dürfen also zum Beispiel nicht zu viele Bäume im Weg stehen, die die Sonneneinstrahlung behindern.Es ist zudem wichtig, vorausschauend zu planen, denn Änderungen an bereits installierten Anlagen können sehr teuer werden. Sie müssen sich entscheiden, ob sie die Solarenergie nur zur Wärmeerzeugung oder auch zur Stromversorgung nutzen wollen und überlegen, wie viele Personen die Anlage nutzen werden. Außerdem sollte ein Fachmann die jährliche Energiebilanz errechnen, auf deren Grundlage die Solarkollektoren ausgewählt werden.
Die Kosten für eine Solaranlage sind in den letzten 15 Jahren um etwa 40 Prozent gesunken. Der aktuelle Preis hängt stark vom Anbieter ab, deswegen sollten Verbraucher mehrere Angebote einholen und vergleichen. Vorsichtigen Schätzungen zufolge zahlt ein Vier-Personen-Haushalt zwischen 4.000 und 6.000 Euro für Flachkollektoren, mit Heizungsunterstützung können es bis zu 10.000 Euro werden. In den meisten Fällen lohnt sich die Investition aber: Solaranlagen werden von der Regierung finanziell gefördert und sparen einen großen Teil der Kosten für Öl oder Erdgas ein.