25 bis 30 Prozent des Energiebedarfs eines Gebäudes kann Solarthermie, die Nutzung der Sonnenwärme, heute schon decken. "Das zu 100 Prozent mit Sonnenenergie heizbare Haus ist ein realistisches Ziel", ist Gerhard Stryi-Hipp sicher, Gruppenleiter Thermische Kollektoren und Anwendungen am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg.
Rückenwind kommt dabei durch die EU-Gebäuderichtlinie, die bis 2019 den Bau von Nahezu-Nullenergiehäusern vorsieht. Nahezu komplett solar geheizte Häuser seien bis 2020 möglich, ist der Forscher sicher. Und zwar nicht nur in Pilotprojekten, sondern in der Breite. Bereits in zwei bis drei Jahren könnten Häuser mehr als die Hälfte der für Heizung und Warmwasser benötigten Energie aus Sonnenkraft gewinnen.
Bislang sind die Kosten für Solarthermie aber noch relativ hoch. Die Economy of Scale, also billigere Produktion durch höhere Stückzahlen, wird aber in den nächsten Jahren einiges bewegen. Stryi-Hipp erwartet eine Reduzierung der Preise um die Hälfte in den nächsten zehn Jahren. Verantwortlich dafür sind unter anderem neue Materialien. Kupfer wird teilweise durch das billigere Aluminium ersetzt. "Ursprünglich war es schwierig, Kupfer und Aluminium zu verbinden, das klappt mit neu entwickelten Laser-Verfahren", sagt Stryi-Hipp.
Hier ist sogar schon die nächste Generation von Werkstoffen für solarthermische Kollektoren in Arbeit. Es gebe mehrere Chemieunternehmen, die an Kunststoffen für Solarthermie forschen, berichtet der Experte des ISE. Die Anforderungen an diese Stoffe sind aufgrund der extremen Temperaturschwankungen enorm: Sie müssen Unterschiede zwischen 200 Grad Plus bei Volllast im Sommer und deutlichen Minusgraden im Winter aushalten, und das über Jahrzehnte. Seit zwei Jahren gibt es dazu Vorarbeiten und Materialtests, mit Produkten ist aber sicher erst in einigen Jahren zu rechnen.
Die Geschwindigkeit, mit der solche Materialien auf den Markt kommen, hänge aber natürlich stark von der Nachfrage ab. Diese bricht immer dann ein, wenn die Kosten für fossile Brennstoffe nach unten gehen. So wurden 2009 30 Prozent weniger solarthermische Module verbaut als im Vorjahr. Das allerdings war ein Rekordjahr für Sonnenwärme.
Die Nachfrage kommt bislang vor allem von privaten Bauherren aus dem Ein- und Zweifamilienbereich. "Wir sehen enormes Potential auch im Mietwohnungsbereich, bei Hotels, im Tourismus und in der Produktion", meint Stryi-Hipp. Da werde Solarthermie bislang kaum eingesetzt, da stärker als bei privaten Bauherren ökonomisch gedacht werde.
Einer der Knackpunkte bei Solarthermie sind die Speicher. Das Material der Wahl ist heute immer noch Wasser. In Bürobauten werden aber teilweise heute auch schon Speicher aus Materialien genutzt, die über den Phasenwechsel Energie speichern. Sie eignen sich gut zur Klimatisierung.
Wasserspeicher, die für den Heizungs- und Warmwasserbedarf einer vierköpfigen Familie ausreichen, müssen zwischen fünf und zehn Kubikmetern fassen. Im Neubau werden diese mittlerweile beispielsweise in Treppenhäuser integriert. Probleme bereitet wie so oft die Sanierung. Hierfür haben sich Forscher der Universität Kassel etwas einfallen lassen. Sie haben gut gedämmte Pufferspeicher aus Kunststoff entwickelt, die sich vor Ort zusammenschweißen lassen. Seit Anfang 2009 werden sie von der Fsave Solartechnik, einer Ausgründung der Uni vermarktet, seit März läuft die Serienproduktion. Der Preis liege je nach Größe zwischen 350 und 1.200 Euro pro Kubikmeter, so das Unternehmen. pgl