Aufbau einer Solarthermieanlage: Alle Komponenten im Überblick

Aus welchen Komponenten besteht eine Solarthermieanlage?

Eine Solarthermieanlage besteht aus 6 Kernbauteilen: den Kollektoren auf dem Dach, dem Solarspeicher, der Solarstation mit Pumpe und Regler, einem Wärmetauscher, dem Ausdehnungsgefäß und der Solarflüssigkeit. Zusammen bilden sie den Solarkreislauf, der die Sonnenwärme vom Dach ins Haus bringt.

Der Ablauf ist einfach. Die Kollektoren auf dem Dach nehmen die Sonnenstrahlung auf und erhitzen die Solarflüssigkeit in ihren Leitungen. Die Pumpe schickt die heiße Flüssigkeit nach unten zum Speicher. Dort gibt ein Wärmetauscher die Wärme an das Wasser im Speicher ab. Die abgekühlte Flüssigkeit fließt zurück zum Kollektor, und der Kreislauf beginnt von vorn.

Wichtig zum Verständnis: Solarthermie erzeugt Wärme, nicht Strom. Wer Strom vom Dach möchte, braucht stattdessen eine Photovoltaikanlage. Beide werden umgangssprachlich oft als Solaranlage bezeichnet, arbeiten aber völlig verschieden.

Was macht der Solarkollektor?

Der Solarkollektor fängt die Sonnenstrahlung ein und wandelt sie in Wärme um. Ein dunkler Absorber nimmt die Strahlung auf und überträgt sie auf die Solarflüssigkeit.

Es gibt zwei Bauarten: den günstigeren Flachkollektor und den effizienteren, aber teureren Vakuumröhrenkollektor. Der Flachkollektor ist die häufigste Variante. Er ist stabil, langlebig und liefert einen jährlichen Ertrag von 350–500 kWh/m² Kollektorfläche.

Der Vakuumröhrenkollektor erreicht höhere Temperaturen und liefert auch bei diffusem Licht noch gute Erträge. Er benötigt weniger Dachfläche, kostet aber mehr. Für die reine Warmwasserbereitung reicht meist ein Flachkollektor.

Flachkollektor und Vakuumröhrenkollektor im Vergleich

Welche Aufgabe hat der Solarspeicher?

Der Solarspeicher speichert die Wärme vom Kollektor zwischen, bis Sie sie benötigen. So steht auch abends warmes Wasser zur Verfügung, wenn die Sonne längst weg ist. Je nach Nutzung kommen Warmwasser-, Kombi- oder Pufferspeicher zum Einsatz.

Für die reine Warmwasserbereitung im Einfamilienhaus fasst der Speicher größtenteils 300–500 L. Soll die Anlage zusätzlich die Heizung unterstützen, wird ein größerer Pufferspeicher mit 750–1.500 L nötig. Ein Sonderfall ist der Latentwärmespeicher, der Wärme über einen Materialwechsel speichert und dadurch kompakter baut.

Wozu dienen Solarstation, Pumpe und Regler?

Die Solarstation ist die Schaltzentrale der Anlage. Der Regler misst laufend die Temperatur an Kollektor und Speicher. Ist der Kollektor wärmer als der Speicher, schaltet er die Solarkreispumpe ein. Die Pumpe bewegt dann die Solarflüssigkeit durch den Kreislauf.

Die Solarstation bündelt meist mehrere Bauteile an einer Stelle: Pumpe, Sicherheitsventil, Manometer und Anschlüsse. So bleibt der Solarkreislauf übersichtlich und lässt sich leicht kontrollieren.

Der Anlagendruck ist entscheidend: Liefert eine Solarthermieanlage plötzlich weniger Wärme, liegt es in der Praxis häufig an einem zu niedrigen Druck im System. Ein Blick auf das Manometer der Solarstation zeigt das schnell.

Was machen Wärmetauscher, Ausdehnungsgefäß und Solarflüssigkeit?

Diese drei Bauteile halten den Kreislauf am Laufen. Der Wärmetauscher überträgt die Wärme der Solarflüssigkeit auf das Wasser im Speicher. Das Ausdehnungsgefäß fängt Druckschwankungen ab. Die Solarflüssigkeit transportiert die Wärme vom Dach zum Speicher.

Der Wärmetauscher trennt zwei Kreisläufe voneinander. Die Solarflüssigkeit und das Trinkwasser vermischen sich nie, die Wärme geht trotzdem über. Meist sitzt der Wärmetauscher als Rohrschlange direkt im Speicher.

Das Ausdehnungsgefäß gleicht aus, dass sich die Solarflüssigkeit beim Erhitzen ausdehnt. Ohne dieses Bauteil würde der Druck im System zu stark steigen.

Die Solarflüssigkeit besteht aus Wasser und dem Frostschutzmittel Propylenglykol. Das Gemisch friert im Winter nicht ein und hält im Sommer hohe Temperaturen aus. Weil die Flüssigkeit nicht ins Abwasser gehört, tauscht ein Fachbetrieb sie bei Bedarf fachgerecht aus.

Wie viel Kollektorfläche und Speicher braucht welcher Haushalt?

Für Warmwasser rechnen Sie mit 1–1,5 m² Flachkollektor pro Person und rund 300 L Speicher für 4 Personen. Soll die Anlage auch die Heizung unterstützen, verdoppeln bis verdreifachen sich Fläche und Speichervolumen.

Richtwerte nach Haushaltsgröße

Übers Jahr deckt eine gut geplante Anlage rund 60 % des Warmwasserbedarfs. Wie viel es genau wird, hängt von Dachausrichtung, Neigung und Verschattung ab. Für die passende Auslegung hilft der Heizungsplaner von thermondo bei der ersten Einschätzung.

Fazit zum Aufbau einer Solarthermieanlage

Eine Solarthermieanlage ist im Kern überschaubar aufgebaut. 6 Bauteile arbeiten zusammen: Kollektor, Speicher, Solarstation mit Pumpe und Regler, Wärmetauscher, Ausdehnungsgefäß und Solarflüssigkeit.

Der Kollektor sammelt die Wärme, der Speicher hält sie bereit, die Solarstation regelt den Fluss dazwischen. Wer die Anlage plant, richtet Kollektorfläche und Speicher nach Haushaltsgröße und Nutzung aus. Für die reine Warmwasserbereitung genügt ein Flachkollektor mit 300 L-Speicher, für die Heizungsunterstützung braucht es deutlich mehr.

Solarthermie oder Wärmepumpe?

thermondo hat in der Vergangenheit selbst Solarthermieanlagen installiert und kennt die Technik aus der Praxis. Heute liegt unser Schwerpunkt auf der Wärmepumpe. Solarthermie liefert Wärme aus der Sonne, deckt aber nur einen Teil des Bedarfs.

Wer die Heizung dauerhaft und unabhängig umstellen will, fährt in den meisten Häusern mit einer Wärmepumpe von thermondo besser. In Kombination mit einer Photovoltaikanlage und Wärmepumpe heizen Sie besonders günstig mit eigenem Sonnenstrom. Nutzen Sie einfach unseren Heizungsplaner und erhalten Sie ein unverbindliches Festpreisangebot.