Wärmeträger in Solarkreisläufen

Solaranlagen sind häufig mit umweltbedenklichen  Wärmeträger-Fluids auf Glykolbasis befüllt, welche nach einer Halbwertzeit von ca. 6 Jahren überprüft bzw. getauscht werden sollten. Es gibt jedoch auch Anlagen die mit Heizungswasser betrieben werden und mit dem richtig aufbereiteten Heizungswasser deutlich zuverlässiger laufen …

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Folgend das Wissenswerteste aus dem Expertentalk als Fragen und Antworten zusammengefasst zum Nachlesen:

Mike Hannemann
Ja, Flüssigkeit, Wärmeträgerflüssigkeit. Das Wärmeträgermedium in der Heizung ist das Heizungswasser.

Udo Christ
Haben wir ja häufig schon.

Mike Hannemann
Viele Kunden haben aber auch regenerative Energien aus den Fördertöpfen für sich entdeckt, oder aus ökologischen Gründen und ökonomischen Gründen bauen Sie sich eine Solaranlage aufs Dach. Und es kommt immer wieder die Frage auf…

Udo Christ
Na das müssen wir jetzt mal eben trennen. Solaranlage, thermische Solaranlage für Heizung-Warmwasser, Fotovoltaik.

Mike Hannemann
Strom.

Udo Christ
Strom wird auch immer verworfen, oder verwechselt, der Begriff.

Mike Hannemann
Solar ist beides, klar. Aber natürlich: das eine zur Solarthermie, zur Erwärmung des Systems der Hausanlage und das andere eben zur Energieversorgung, oder ergänzenden Energieversorgung. Und wir sprechen aber jetzt über die solarthermischen Systeme, die von den Kunden oftmals in Kollektoren, gefüllt mit Wärmeträgermedien betrieben werden. Lange Rede, kurzer Sinn. Da gibt’s Solaranlagen mit Glykol gefüllt, Propylenglykol oder Ethylenglykol. Haben eine Halbwertszeit von ungefähr…

Udo Christ
Fünf Jahr, sechs Jahre.

Mike Hannemann
Ja, ungefähr. Und sagt das jeder Heizungsbauer, dass man es dann wechseln muss?

Udo Christ
Nein, auch nicht, dass diese Glykole oder dieses Solarfrostschutzmittel jährlich geprüft werden muss, oder geprüft werden sollte. Der Glykolanteil muss noch hoch genug sein, die Wasserqualität muss auch hier stimmen, genau wie beim Heizungswasser. Das heißt, wir haben bei diesen Glykolanlagen zwei verschiedene Systeme. Einmal Fertigmischungen. – da bekommen wir das Glykol in unterschiedlichen Temperaturstufen fertig vom Hersteller geliefert. Es gibt aber auch die Systeme mit einem Konzentrat, – dann misch ich das vor Ort selber.

Mike Hannemann
Womit mischst du es?

Udo Christ
Mit einem Wasser. Viele Kollegen gehen her, nehmen normales Leitungswasser. Das ist aber gefährlich, weil wir bei sehr hohen Temperaturen einen sehr hohen Kalkausfall haben. Das heißt also, wenn wir es richtig machen, müssen wir auch hier mit einem enthärteten Wasser das Glykolkonzentrat mischen; und dann kann es funktionieren. Wie gesagt, wir müssen dann aber auch nach fünf, sechs Jahren diesen Frostschutzmittel austauschen. Glykole sind Sondermüll. Also nicht einfach in den Gulli schütten. Das weißt du besser, Mike.

Mike Hannemann
Ja, du brauchst einen Entsorger, also es ist entsorgungspflichtig. Du brauchst einen Entsorgungsnachweis, kannst es nicht einfach in den Kanal kippen, – da machst du dich strafbar, ist ganz klar.

Udo Christ
Wäre natürlich dann auch so, wenn mal irgendwo eine Undichtigkeit an einer Anlage auftritt. Haben wir auch da unter Umständen ein Versicherungsproblem.

Mike Hannemann
Ja gut, ist ja nicht grob fahrlässig, ist aber trotzdem ärgerlich. Musst du halt gewisse… Wie beim Ölunfall oder so. Ist nicht ganz so die Kategorie, aber ja, ist immer blöd. Alle fünf Jahre das Glykol zu wechseln, macht natürlich nicht jeder.

Udo Christ
Nee, ist ja auch ein Kostenfaktor, je nach Hersteller zwei bis sechs Euro je Liter Solarflüssigkeit – es sind mal schnell 20, 30, 40 Liter in einem System drin. Kann man sich ausrechnen.

Mike Hannemann
Ja okay, macht nicht jeder gerne.

Udo Christ
Nee.

Mike Hannemann
Und beim Verkaufsgespräch für eine neue Anlage macht sich das auch nicht gut, nicht?

Udo Christ
Genau.

Mike Hannemann
Aber im Grunde genommen ist es ein Must-have; ihr müsst darauf schauen, tatsächlich. Ihr könnt also nicht sagen „Nach mir die Sintflut“ und irgendwann nach zehn Jahren… Weil, was passiert denn, wenn man das nicht wechselt?

Udo Christ
Also im unglücklichsten Falle. Fachbegriff heißt cracken, das heißt also, das Glykol löst sich in seine Bestandteile auf.

Mike Hannemann
Es zersetzt sich, genau.

Udo Christ
Das führt im unglücklichsten Falle zu einer Totalzerstörung der Anlage.

Mike Hannemann
Ja, weil bei einer Zersetzung bildet sich der eine Teil Oxalsäure – sauer –, greift Materialien an, Dichtungen etc. Und der andere Teil bildet schwer lösliche, harte, kristalline Beläge. Das heißt Schichten, die aufgebaut werden und damit natürlich auch den Wirkungsgrad immens reduzieren, weil sich das natürlich an der heißesten Stelle im Kollektor- Müsst ihr euch vorstellen, ein Milimeter oder so sich da bildet oder zwei. Dann hast du schnell man einen Wirkungsgradverlust 30, 40 Prozent. Ist nicht selten. Und ganz am Anfang, früher, kann ich mich erinnern, hieß es immer, „Ja, so eine Montags-Solaranlage.“ Von wegen Montag. Die wurden dann ausgetauscht, bis sie dann irgendwann gemerkt haben, „Mensch Kruzifix, da ist noch ein Belag drin“.

Udo Christ
Genau, alle fünf Jahre ist Montag.

Mike Hannemann
Und es gibt aber auch in der Industrie Fortschritte, gibt’s andere Systeme. Man hat ja gesagt, mit Umwelt und so…

Udo Christ
Die Hersteller haben auch da drauf reagiert. Einer der bekanntesten – darf man den Namen ruhig nennen: Paradigma. War einer der Vorreiter. Die sind hergegangen und haben Glykol-lose Systeme gemacht; nennen sich dann ‘SteamBack‘ – „Steam“ von Dampf. Da wird zum einen auf die Solarflüssigkeit verzichtet. Es läuft durch den Kollektor normales Heizungswasser. Hat zur Folge, dass dieses Wasser im Kollektor im Winter natürlich einfrieren könnte. Deswegen läuft dann ab, ich sag mal Temperaturen plus vier, plus fünf Grad im Kollektor die Solarpumpe an und fördert kaltes Rücklaufwasser durchs System. Also wir brauchen dann zwar ein bisschen…

Mike Hannemann
Zimmertemperatur – kaltes Wasser.

Udo Christ
Ja, 20 Grad unten aus dem System reichen dem Kollektor vollkommen aus, Frostschutz zu gewährleisten. Das Einzige, was wir da an nennenswertem Energieverbrauch haben, ist die Pumpe, die dann irgendwo mit 10, 15 Watt pro Stunde läuft. Damit können wir noch leben, zumal wir wissen, dass eine reine Wasseranlage eine bessere Wärmeübertragung hat als ein Glykolsystem.

Mike Hannemann
Ja, ist ein energieeffizientes System. In diesem Fall ist es so, dass diese Mäanderbogen an der tiefsten Stelle hängen, was natürlich im Grunde genommen schon mal ein Novum ist für sauberes, klares Wasser. Denn das ist ungefähr im Durchmesser sieben Milllimeter. Und wenn da der Schmutz hängt und im Mäanderbogen, kommt er da auch nicht mehr so leicht weg. Und je nach Art des Partikels und nach Art der Fertigung, wenn kalt gepresst ist und so weiter, je nach Pore und Verarbeitung und auch Stahl Qualität- Kann es dann natürlich auch schnell mal ein Loch geben, nicht?

Mike Hannemann
Das ist unvermeidbar, wenn das Wasser nicht entsprechende Qualität hat.

Udo Christ
So. Dann gibt es eine dritte Variante und das sind sogenannte DrainBack-Systeme. Da arbeiten wir auch mit normalem, aufbereitetem Leitungswasser ohne Frostschutz. Wir arbeiten also im Pufferspeicher mit einer Solarschlange, im Regelfall; haben im Solarkreis oberhalb des Pufferspeichers einen Sammelbehälter. Sobald Solarertrag zu erwarten ist, läuft die Solarpumpe an, fördert aus diesem Behälter die Trägerflüssigkeit durch den Kollektor. Wenn die Solarpumpe ausgeht, läuft das Wasser in den Sammelbehälter zurück und der Kollector ist komplett befreit vom Leitungswasser, oder von der Trägerflüssigkeit – wo nichts ist, kann auch nichts einfrieren.

Mike Hannemann
Ach so. Bei dem einen System ist die Anlage unter Druck, ganz normalem Anlagendruck.

Udo Christ
Genau.

Mike Hannemann
Das heißt, das Heizungswasser zirkuliert als Frostschutzmaßnahme. Und bei dem System ist es so: Als Frostschutzmaßnahme entleert sich… Der wird ja nicht dauernd voll.

Udo Christ
Nein.

Mike Hannemann
Sondern ist ja ab einer bestimmten Temperatur, ich sage mal fünf Grad. Dann entlehrt er halt und dann ist der Ertrag- Dann mal Pause, ne?

Udo Christ
Richtig, genau. Arbeiten problemlos, diese Systeme. Das einzige, wo drauf man achten muss: Wir müssen ein Mindestgefälle im Rohrleitungssystem und im Kollektor beachten, damit es auch leer laufen kann.

Mike Hannemann
Ja. Und ich könnte mir vorstellen, dass diese Ventile, die dann öffnen und schließen zum Befüllen des Behälters, dass die natürlich auch nur gut funktionieren und schließen…

Udo Christ
… wenn wir kalkfreies Wasser haben.

Mike Hannemann
Kalkfrei, keine Partikel da drin hängen. Also ihr merkt schon, überall sind die Anforderungen gegeben an diese saubere, klare Wasserqualität. Das ist jetzt nicht irgendwie so, „Ja, wär schön“ oder „War schon immer so“. Die moderne Technik stellt automatisch bestimmte Bedingungen an die Wasserqualität. Und jetzt kann man sagen: „Ich bau halt einfach dickere Rohre ein und ich bleib einfach im Neandertal hängen.“ Oder ich mach moderne Technik, zeitgemäß und energieeffizient. Dann habe ich mit empfindlicher MSR-Technik, mit Regelungstechnik zu tun – Sensoren, Fühler und so weiter –, die einfach keinen Schmutz abkönnen.

Udo Christ
Nein.

Mike Hannemann
Da ist tatsächlich „Kein Schmutz!“ die Prämisse. Das klingt ein bisschen komisch, ne?

Udo Christ
Um ein bisschen mit Zahlen zu spielen: Wenn wir einen sehr guten Kollektor haben, dann haben wir im Kollektor Stillstandstemperaturen, die liegen jenseits der 300 Grad.

Mike Hannemann
Ups!

Udo Christ
Wenn ich dann Wasser hab, was verschmutzt ist, brennt sich das sehr schnell im Kollektor auf.

Mike Hannemann
Heizungswasseraufbereitung also auch in Solarkreisen. Und wie wir grad gemerkt haben, auch bei den preiswerteren, anzumischenden Frostschutzmitteln kalkfreies Wasser verwenden – kein Kalk, kein Ausflocken, keine Härtebeläge am Kollektor. An der heißesten Stelle würde sich auch der Wirkungsgrad reduzieren.

Udo Christ
Natürlich.

Mike Hannemann
Und gibt’s sonst noch irgendwie was bei Solaranlagen zu beachten?

Udo Christ
Ist doch was ganz Wichtiges. Müssen sein. Die Sonne schickt keine Rechnung.

Mike Hannemann
Ja, es ist ein ökologisch vorbildliches System. Wenn man sich vorstellt, dass es in Deutschland auf Gewerbeflächen etwa 750 Quadratkilometer ungenutzte Fläche gibt, die man mit Solarthermie als auch Fotovoltaik nutzen könnte, um hier energieeffizient den Betrieb CO2-neutral am Laufen zu haben – denn fürs Bürolicht oder mal so eine Schleifmaschine anmachen- Braucht’s nicht unbedingt eine Dauerversorgung, da reicht doch so was. Also ich glaube, das ist mal zu überdenken – wird ja auch gefördert, muss man sagen, sehr großzügig momentan. Einfach auch mal an sich selbst denken als Betrieb, wenn ihr ein Flachdach habt.

Udo Christ
Funktioniert aber nicht nur im Ein- und Zweifamilienhaus, diese thermischen Anlagen. Aktuell hab ich ein Projekt oben in Norddeutschland, da sprechen wir über 10.000 Quadratmeter Kollektorfläche. Da wird ein Nahwärmenetz einer Kommune damit unterstützt.

Mike Hannemann
Also es ist viel Potenzial und ihr habt wahrscheinlich hier auf euren Dächern überall schon irgendwelche Sachen installiert. Ist klar – wenn man an der Quelle sitzt, nutzt man das. Aber einfach auch mal über den Tellerrand hinaus denken und sagen, „Mensch, wie kann ich denn diese Wärmeträgerflüssigkeit optimieren“.