Solarthermie an der Fassade

Immer beliebter: Solarthermische Fassaden-Anlagen

Ihr Haus hat ein zeltförmiges oder reetgedecktes Dach? Dachgauben schränken die Montagefläche ein? Nahegelegene Bauten, Bäume oder Bodenerhebungen werfen Schatten auf das Hausdach? Eine Wand des Hauses hat dagegen eine perfekte Lage und Ausrichtung? Dann ist dies ein klarer Fall für eine Installation der Solarthermie-Anlage an der Fassade. Hier erfahren Sie alles Wissenswerte zur immer beliebter werdenden Solarfassade. Insbesondere beantworten wir die Frage: Wann ist eine Solarthermie-Fassade sinnvoll?

Viele gute Gründe für eine Solarthermie-Anlage an der Fassade

Näher an der Sonne, die größte Chance, unverschattet zu sein und optisch weniger im Blickfeld: Die wichtigsten Argumente für eine Solarthermieanlage sprechen für eine Installation auf dem Dach. Doch in vielen Fällen ist dies einfach nicht möglich. Stimmen die Voraussetzungen für eine Installation an der Hauswand, ist eine Solarfassade eine gute Alternative. Insbesondere bei dieser Ausgangslage:

• Ungünstige Ausrichtung des Daches: Nur nach Südosten bis Südwesten ausgerichtete Dächer eignen sich wirklich für eine Solaranlage.
• Ungeeignete Form oder Ausstattung des Daches: Für die Installation der Solarkollektoren muss die Dachfläche eben sein und einen festen Untergrund aufweisen. Eine Reeteindeckung ist ungeeignet, Krümmungen und Wölbungen im Dachprofil minimieren die Installationsfläche.

• Zu geringe Tragfähigkeit: Nicht jedes Dach entspricht den Mindestanforderungen bei der Statik. Eine Solaranlage belastet die Dachkonstruktion mit zusätzlichen 30 Kilogramm pro Quadratmeter.

• Dachverschattungen: Schatten auf dem Hausdach mindern den solaren Ertrag Steht die Sonne tief, muss selbst bei hohen Dächern mit Verschattungen durch Nachbargebäude, Bäume und Bodenerhebungen gerechnet werden.
• Hohe Schnee- und/oder Windlast: In manchen Gegenden fällt überdurchschnittlich viel Schnee, weht der Wind besonders kräftig. Schneelast und Windlast sollten keinesfalls unterschätzt werden.
• Dachaufbauten: Dachfenster, Gauben, Schornsteine, Satellitenschüsseln und Antennen werfen nicht nur Schatten. Sie verkleinern zudem die Montagefläche für eine lohnenswerte Solarthermie-Anlage.
• Bereits belegte Dachfläche: Solarthermie und Photovoltaik ergänzen sich perfekt, können aber auch miteinander konkurrieren. Ist das Dach bereits mit PV-Modulen bestückt, müssen die ST-Kollektoren einen alternativen Standort finden.
• Ungestaltete Wandflächen: Eine Solarfassade zieht natürlich die Blicke auf sich. In die Hauswand integrierte Kollektoren können durch Pulverbeschichtungen oder Ähnliches geradezu Designobjekte sein.
• Zu geringe Heizungsunterstützung: Grund dafür ist der tiefere Sonnenstand in den kühleren Jahreszeiten. Da es sich hierbei um den wichtigsten Vorzug der Solarfassade handelt, gehen wir im Folgenden näher darauf ein.

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Solarfassaden optimieren die Heizungsunterstützung

Was vom Spätherbst bis ins Frühjahr hinein für eine Dach-Solaranlage ungünstig ist, wird als größter Vorteil der Solarfassade gesehen: der tiefere Sonnenstand. Logisch, denn je flacher der Einstrahlungswinkel, desto mehr Sonnenstrahlung trifft auf eine vertikale Fläche. Und das passt gut mit der gerade dann gewünschten Unterstützung der Heizungsanlage zusammen. Solare Fassadenanlagen können mehr zur Heizungsunterstützung beitragen als Dachanlagen – was gerade in Übergangs- und Kälteperioden vorteilhaft ist.

Die Voraussetzungen sind in schneereichen Gegenden mit hoher solarer Strahlung besonders günstig. In Deutschland wäre dies insbesondere der äußerste Süden wie die Voralpen, die Alpen und das Allgäu. Erstens sind die Wintertage hier länger als im Norden. Und zweitens wird der Effekt verstärkt, wenn Schnee die auftreffenden Sonnenstrahlen reflektiert. Eine Karte des Deutschen Wetterdienstes zeigt, welche Globalstrahlung in Ihrer Region zu erwarten ist.

Anforderungen an eine Solarthermie-Fassade

Damit die Solarthermie Fassade wirklich zu einer interessanten Alternative zur Dachinstallation wird, müssen folgende Punkte im Vorfeld geklärt werden:

• Ausrichtung nach Südosten oder Südwesten: Bei einer reinen Süd-Ausrichtung ist der Einstrahlungswinkel auf eine Vertikalfläche bei hohem Sonnenstand ungünstig. Etwas davon abweichend, ergibt sich im Laufe des Jahres eine längere Einstrahlungsdauer.
• Verschattungsfreier Standort: Neben üblichen Verschattungsobjekten können bei einer Fassadenanlage auch Dachvorsprünge und -überstände, Vordächer, Zäune und Hecken zu entsprechenden Ertragseinbußen führen.
• Bevorzugte Anwendung: Je nachdem, ob der Fokus auf der Wassererwärmung oder der Heizungsunterstützung liegt, sollte die Installation der Solaranlage entweder vertikal, also fassadenparallel, oder abgeständert erfolgen. Dazu mehr im folgenden Abschnitt.
• Ausreichend große Kollektorfläche: Um denselben Ertrag wie auf einem optimal geneigten Dach zu erzielen, muss eine an der Fassade installierte Kollektorfläche um etwa 30 Prozent größer
• Optisch ansprechende Gestaltung: Um nicht störend zu wirken, sollte gerade eine Fassaden-Solaranlage eine attraktive Oberfläche haben. Mittlerweile sind einige Modelle sogar regelrecht was fürs Auge.
• Brandschutzbestimmungen: Diese sind örtlich unterschiedlich und unbedingt einzuhalten. Hitzebeständige Dämmstoffe isolieren Rohre und Absorber von anderen Bauteilen.

Rechner: Ertrag für Solarthermie an der Fassade berechnen

Fassadenlösungen für jedes Bauvorhaben

Im Grunde gleichen thermische Solarfassaden thermischen Solardächern, denn auch hier gibt es ähnliche Möglichkeiten für die Installation:

Vorgesetzte Solarkollektoren

Genau wie Aufdach-Anlagen werden die meisten Fassadenanlagen einfach auf den Untergrund montiert. Dank eines Abstands von wenigen Zentimetern kann sich die Anlage bei hoher Sonneneinstrahlung ausdehnen, ohne Schäden an der Fassade anzurichten. Diese preisgünstigste Lösung zeigt weithin, dass in diesem Haus warmes Wasser mit Solarthermie erzeugt und/oder die Heizung solar unterstützt wird.

Der Fassade vorgesetzte Solarthermie-Kollektoren sind bei Bestandsbauten zu empfehlen, die bereits gut wärmeisoliert sind. Die senkrecht montierten Solarkollektoren fangen besonders gut die Sonnenstrahlen auf, die im größeren Winkel einfallen, also zwischen der Tagundnachtgleiche im Herbst und der im Frühjahr. Gut so, denn gerade dann ist die Heizungsunterstützung besonders wertvoll.

Integrierte Solarkollektoren

Auch in die Fassade eingelassene Solarthermie-Kollektoren haben ein Pendant auf dem Dach: die Indach-Anlagen. Und genau wie bei diesen entfällt der Abstand zum Montageuntergrund. Integrierte Solarkollektoren können eine Hauswand optisch auflockern und mitunter sogar aufwerten – wenn für den Akzent eine attraktive Lösung gewählt wurde. Dass dies seinen Preis hat, versteht sich von selbst.

In die Fassade integrierte Solarthermie-Kollektoren eignen sich bei Neubauten, da sie einen Teil der Verkleidung ersetzen (und damit Materialkosten sparen). Und sie liefern dort sogar einen Zusatznutzen: Durch die bündige Montage ohne Abstand überträgt sich die Wärme in den Kollektoren auf die Wand. Damit wird das Haus zwar nicht aufgeheizt, es erhält jedoch eine wärmeisolierende Schicht. Wie die vorgesetzte Variante eignen sich auch integrierte Kollektoren vorrangig zur Unterstützung der Heizungsanlage.

Abgeständerte und einstellbare Solarkollektoren

Steht nicht die Heizungsunterstützung sondern die Warmwasserbereitung im Fokus, können die Kollektoren statt fassadenparallel auch abgewinkelt, im Fachjargon abgeständert, auf einer Wand installiert werden. Der Winkel richtet sich nach den örtlichen Gegebenheiten. Abgeständerte Fassadenanlagen simulieren eine Dachanlage. Ihr Vorteil: Sie nehmen mehr Sonnenstrahlung auf als vertikal montierte Kollektoren. Ihr Nachteil: Die Optik ist alles andere als schmuck. Daher sind abgeständerte Solarthermie-Anlagen äußerst selten.

Der Vorteil jedoch hat findige Köpfe zu einer attraktiveren Lösung geführt: Einstellbare Kollektoren ahmen eine Abständerung nach. So hat zum Beispiel die Solarfassade EF der Firma DPI-Solar querliegende Vollvakuumröhren, die auf den gewünschten Einstrahlungswinkel justiert werden können. Die einzelnen Elemente lassen sich über- und nebeneinander anordnen, damit Fenster umgehen und Giebel bestücken. Die Montage an Balkonen und auf Flachdächern ist ebenfalls möglich.

Fazit

Wenn das Hausdach sich als ungeeignet erweist, ist die Solarthermie-Fassade eine durchaus interessante Alternative zur herkömmlichen Dachinstallation. Aufgrund der vertikalen Aufstellung gilt dies insbesondere, wenn eine solare Heizungsunterstützung vorgesehen ist. Denn nur bei hohem Sonnenstand ist der Ertrag einer Dachanlage deutlich größer. Kaum zu glauben, aber die geringere Sonneneinstrahlung hat auch einen positiven Effekt: Dass weniger überschüssige Wärme erzeugt wird, schont Material und Solarfluid und verlängert die Lebensdauer der Solarthermie-Anlage.

Dass die Vertikalmontage nicht nur an Fassaden vorgenommen wird, zeigt unser Überblicksbeitrag zu den Aufstellungsmöglichkeiten auf.

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