Ein Solarspeicher mit Zweitwärmeerzeuger speichert das von den Kollektoren über einen unten liegenden Wärmetauscher erwärmte Wasser und bringt es über eine oben angeschlossene Nachheizung auf Sollwert. Er ist nicht nur ein Behälter, sondern ein geregeltes Produkt, dessen Energieeffizienzklasse nach Anhang II Nummer 2 der Verordnung (EU) 812/2013 über die Förderfähigkeit der Anlage entscheidet. Förderprogramme verlangen bis 500 Liter üblicherweise mindestens Klasse C, was den Bereitschaftsverlust auf rund 62 W bei 200 Litern und 72 W bei 500 Litern begrenzt. Die übrige Arbeit besteht darin, dieses Potenzial beim Anschluss nicht zu verschenken.
Was ein Solarspeicher mit Zweitwärmeerzeuger wirklich ist
Solarwärmetauscher unten, Nachheizung oben: Schichtung als Prinzip
Die Funktionsweise beruht vollständig auf der Schichtung. Die Kollektoren speisen einen Wärmetauscher im unteren Bereich, wo das Wasser am kältesten ist, was ein günstiges Temperaturgefälle für die Wärmeaufnahme erhält. Die Nachheizung arbeitet im oberen Bereich, auf dem tatsächlich entnommenen Volumen. Der gesamte Nutzen der Anordnung liegt im Erhalt dieser Trennung: Sobald eine Strömung den Speicher durchmischt, sehen die Kollektoren wärmeres Wasser, ihr Ertrag sinkt, und die Nachheizung gleicht aus. Der Speicher wird dann zum gewöhnlichen Warmwasserbereiter mit Zierpaneelen auf dem Dach.
Die Bauarten der integrierten Nachheizung
Die Nachheizung kann ein Elektroheizstab oberhalb des Solarwärmetauschers sein, ein zweiter an einen Heizkessel angeschlossener Wärmetauscher oder eine Wärmepumpe. Die Wahl richtet sich nicht nur nach den Betriebskosten: Sie bestimmt die Schwelle der Warmwasserbereitungs-Energieeffizienz, die die Anlage erreichen muss, und die unterscheidet sich stark danach, ob die Nachheizenergie Widerstandsstrom ist oder nicht, wie bei der Kopplung mit einer Gasnachheizung beschrieben.
Warum der Speicher ein eigenständig geregeltes Produkt ist
Die Verordnung (EU) 812/2013 erfasst Warmwasserspeicher mit einem Speichervolumen von höchstens 500 Litern und schreibt deren Kennzeichnung vor. Der Speicher hat somit sein eigenes Label und seine eigene Klasse, unabhängig vom zugehörigen Warmwasserbereiter. Für die Antragsunterlagen heißt das: Volumen und Klasse werden produktweise erfasst, mit einem für jeden installierten Solarspeicher zu wiederholenden Abschnitt.
Bereitschaftsverluste, das Kriterium der Förderfähigkeit
Klasse C als Untergrenze bis 500 Liter
Die Anforderung ist knapp und ohne Spielraum: mindestens Klasse C bei höchstens 500 Litern. Viele Marktprodukte liegen in Klasse B oder C, Einstiegsmodelle jedoch weiterhin in D. Geprüft wird der deklarierte Wert, also das Label des tatsächlich eingebauten Produkts, nicht eine Baureihe. Diese Prüfung bei der Kalkulation erspart die Feststellung bei Antragstellung, dass der gewählte Speicher die gesamte Maßnahme abwertet. Der deklarierte Wert gehört in den Katalog: Argile erstellt gemeinsam mit den Herstellern Kataloge, in denen Effizienzklasse und technische Daten geprüft sind.
Eine Klasse in tatsächlich verlorene Watt übersetzen
| Speichervolumen | Obergrenze Klasse C | Eintrittsschwelle Klasse B | Eintrittsschwelle Klasse A |
|---|---|---|---|
| 200 Liter | 62,0 W | 50,2 W | 22,8 W |
| 300 Liter | 65,5 W | 52,9 W | 24,2 W |
| 500 Liter | 72,5 W | 58,1 W | 27,0 W |
Bereitschaftsverluste S nach den Formeln des Anhangs II Nummer 2 der Verordnung (EU) 812/2013, mit V als Volumen in Litern: Klasse A bei S kleiner als 20 + 0,0140 × V, Klasse B bei S kleiner als 45 + 0,0262 × V, Klasse C bei S kleiner als 55 + 0,0349 × V.
Was der Unterschied über eine Saison ausmacht
Zwischen einem Speicher von 300 Litern knapp in Klasse C und einem gleich großen Speicher in Klasse B liegt ein Unterschied im Bereitschaftsverlust von nahezu 13 W. Im Dauerstillstand entspricht das in der Größenordnung 110 kWh pro Jahr, die die Nachheizung liefern muss, unabhängig von jeder Entnahme und jeder Sonneneinstrahlung. Das ist ein belastbares Verkaufsargument, weil es weder vom Wetter noch von den Gewohnheiten abhängt, sondern im Produkt begründet ist.
Anschließen, ohne die Schichtung zu zerstören
Anschlusshöhen und Strömungsrichtung
- Solarwärmetauscher im unteren Bereich, Kollektorvorlauf oben am Wärmetauscher, Rücklauf unten, mit zugänglicher Entlüftung.
- Nachheizung oberhalb des Solarwärmetauschers angeschlossen, nur auf dem für die Entnahme nutzbaren Volumen, niemals über die gesamte Höhe.
- Zirkulation, sofern vorhanden, oben eingebunden und geregelt, sonst durchmischt sie den Speicher dauerhaft.
Die Zirkulationsleitung, die teuerste Falle
Eine falsch eingebundene Zirkulation ist die häufigste und unauffälligste Ursache für Leistungseinbußen. Sie hält das Netz warm, entnimmt also fortlaufend aus dem Speicher, und wenn sie auf halber Höhe eintritt, zerstört sie die Schichtung, die den Nutzen der Anordnung ausmacht. Im Einfamilienhaus ist zuerst zu fragen, ob sie überhaupt nötig ist. Ist sie nötig, wird sie über Zeitfenster gesteuert, durchgehend gedämmt und im oberen Bereich eingebunden.
Rückschlagklappen und Absperrung
Nachts stellt sich in einem Kreis ohne Rückschlagklappen eine Schwerkraftzirkulation ein, die den Speicher über die Kollektoren entleert. Rückschlagklappen gegen Schwerkraftzirkulation gehören in den Primärkreis und in die Anschlüsse der Nachheizung, und ihre Einbaurichtung wird bei der Inbetriebnahme physisch geprüft. Eine verkehrt eingebaute Klappe zeigt sich nicht am Manometer, sondern an den frühmorgens erfassten Temperaturen.
Die Nachheizung so einstellen, dass sie das Solar nicht ersetzt
Sollwert, Hysterese und Zeitfenster
Ein zu hoher Sollwert der Nachheizung hebt den Solarnutzen auf, weil die Nachheizung das Ziel erreicht, bevor die Kollektoren arbeiten konnten. Die Regel lautet, den Sollwert der Nachheizung auf das mit dem Komfort vereinbare Minimum zu setzen und ihn auf Zeitfenster zu legen, in denen Solar keine Chance mehr hat, typischerweise am späten Tag. Die Hysterese verhindert kurze Takte, die den Erzeuger verschleißen, ohne etwas beizutragen.
Legionellenzyklus ohne Aufhebung des Solarvorrangs
Die periodische Temperaturanhebung wird auf der Nachheizung programmiert und außerhalb der Ertragszeiten gelegt. Prüfen Sie, ob die Regelung diesen Zyklus zulässt, ohne den Solarvorrang zu deaktivieren, und ob das thermostatische Mischventil am Austritt so eingestellt ist, dass Verbrühungen bei hohem Speicherniveau ausgeschlossen sind. Besonders heikel ist der Punkt, wenn die Nachheizung eine Wärmepumpe ist, deren Vorlauftemperatur stärker begrenzt ist.
Was Sie vor der Abfahrt messen
Erfassen Sie die Speichertemperaturen oben und unten kalt und am Zyklusende, die Strömungsrichtung jedes Kreises, die tatsächliche Ventilstellung, den Druck des Solarkreises und die Abwesenheit von Luftgeräuschen. Diese Messreihe erlaubt Ihnen ein Jahr später die Aussage, ob ein Leistungsrückgang aus der Einstellung, der Flüssigkeit oder dem Produkt stammt. Ergänzt wird sie durch die Druckkontrolle des Solarkreislaufs.
Die richtige Speicherbauart wählen und im Angebot vertreten
Kurzvergleich der drei Möglichkeiten
- Warmwasser-Wärmepumpe. Produziert ganzjährig, verbraucht Strom und benötigt ein Luftvolumen, ohne solaren Beitrag.
- Solarspeicher ohne integrierte Nachheizung. Setzt eine eigenständige Warmwasserbereitung nachgelagert voraus, also ein zweites Gerät und zusätzlichen Platz.
- Solarspeicher mit Zweitwärmeerzeuger. Ein Volumen, eine Entnahmestelle, um den Preis hoher Anforderungen an Schichtung und Produktklasse.
Was die Lebensdauer der Komponenten für die Kalkulation bedeutet
Veröffentlichte Werte nennen 20 bis 30 Jahre für hochwertige Flachkollektoren, 15 bis 20 Jahre für einen leistungsfähigen Speicher und rund 10 Jahre für Umwälzpumpe, Temperaturfühler und Regelung. Diese Spreizung wirkt sich unmittelbar auf die Aufstellung aus: Kurzlebige Bauteile müssen ohne Ausbau des Speichers und ohne Dacharbeiten zugänglich bleiben. Ein in einem vollgestellten Technikraum verkeilter Speicher wird teuer im Unterhalt, ungeachtet seiner Klasse.
Die Wartung, die zum Produkt gehört
Der Speicher selbst verlangt wenig, der ihn versorgende Kreis dagegen eine Nachverfolgung. Druckkontrolle, Zustand der Wärmeträgerflüssigkeit, Funktion der Entlüfter und des Sicherheitsventils, Prüfung der trinkwasserseitigen Sicherheitsgruppe. Die Auslegung von Kollektorfläche und Volumen erfolgt vorgelagert, wie in der Auslegung eines solaren Warmwasserbereiters beschrieben, und sie entscheidet, ob der Speicher in seinem Nutzbereich arbeitet oder die Sommer in Überhitzung verbringt.
