Solarspeicher

Ein wesentlicher Vorteil der Solarthermie liegt darin, dass Wärme vergleichsweise einfach zu speichern ist. Daher muss die Solarwärme nicht sofort zum Zeitpunkt der Erzeugung verbraucht werden. Handelsübliche Solarspeicher können die Nacht und einzelne Tage ohne Sonnenschein überbrücken.

Die in den Solarkollektoren erhitzte Solarflüssigkeit wird nicht im Wärmespeicher gespeichert, sondern gibt ihre Wärme an das Speichermedium – üblicherweise Wasser – ab. Dazu zirkuliert die Solarflüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf, der die Kollektoren mit dem Solarspeicher verbindet. Der Energieübertrag am Solarspeicher erfolgt über einen Wärmetauscher. Im Falle eines üblichen Wasserspeichers ist es dazu erforderlich, dass die Temperatur der Solarflüssigkeit deutlich höher als die Wassertemperatur im Speicher ist. Aus diesem Grund wird die Temperatur im Speicher und im Kollektor ständig überwacht. Nur wenn die Differenz groß genug ist, wird die Solarpumpe eingeschaltet, um die Wärme aus den Kollektoren zum Solarspeicher zu transportieren.

Am häufigsten kommen in Solarthermieanlagen Schichtspeicher zum Einsatz. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um einen gut isolierten Wassertank, der eine schlanke und hohe Form aufweist. Diese Form begünstigt die Schichtung des Wassers im Speicher. Dabei sammelt sich das schwere kalte Wasser unten, das leichtere warme Wasser oben. Die Wärmetauscher für die Energiezufuhr sind unten angebracht. Dort ist die Temperaturdifferenz zur heißen Solarflüssigkeit größer, weswegen der Wärmeübergang auf den Solarspeicher effektiver erfolgt.

In einem typischen Einfamilienhaus wird für die Warmwasserbereitung ein Solarspeicher mit einem Volumen von etwa 300 Litern benötigt. Dient die Solarthermieanlage auch der Heizunterstützung, ist ein erheblich größerer Speicher von etwa 1.000 Litern erforderlich.

Neben den Kollektoren ist der Solarspeicher die zweite zentrale Komponente einer Solarthermieanlage. Die Größe des Speichers entscheidet, wie viel Energie gespeichert werden kann. Eine gute Isolierung ist erforderlich, um Wärmeverluste während der Speicherung zu minimieren. Die Form eines Schichtspeichers sorgt für einen besseren Wärmeübertrag zwischen dem Solarspeicher und dem Solarkreislauf.