Was ist das / Wie funktioniert es
In mitteleuropäischen Klimazonen kann ein solarthermischer Kreislauf nicht mit reinem Wasser betrieben werden, da die Dachleitungen im Winter zufrieren und bersten würden. Solarflüssigkeit (auch als Solarfluid oder Wärmeträgermedium bezeichnet) besteht daher aus einer speziellen chemischen Mischung:
- 1,2-Propylenglykol (ca. 40 bis 45 %): Ein biologisch abbaubarer, toxikologisch unbedenklicher Alkohol, der den Gefrierpunkt der Flüssigkeit herabsetzt (typischerweise Frostschutz bis etwa -25 bis -30 °C) und den Siedepunkt erhöht.
- Demineralisiertes Wasser: Sorgt für eine hohe spezifische Wärmekapazität und sehr gute Wärmeübertragungseigenschaften.
- Inhibitoren und Puffer: Spezielle organische Zusatzstoffe passivieren die Metalloberflächen (Kupfer, Messing, Edelstahl), verhindern Lochfraß und halten den pH-Wert im leicht alkalischen Bereich.
Die Flüssigkeit transportiert die im Absorber gewonnene Hitze verlustarm über die Rohrleitungen zum Speicherwärmetauscher im Keller.
Wann ist es sinnvoll
Solarflüssigkeit ist für jede geschlossene Solarthermieanlage in Deutschland technisch vorgeschrieben:
- Abgrenzung zu einfachem Heizungswasser: Reines Heizungswasser besitzt keinen Frostschutz. Schon bei geringen Minusgraden drohen bei Stromausfall oder Stillstand Frostschäden an den Kollektorrohren.
- Abgrenzung zu Kfz-Frostschutzmitteln: Frostschutzmittel für Kraftfahrzeuge basieren fast immer auf giftigem Monoethylenglykol (Ethandiol). Ihr Einsatz in gebäudetechnischen Solaranlagen ist verboten, da bei einem seltenen Defekt des Speicherwärmetauschers giftiges Fluid in das häusliche Trinkwassernetz gelangen könnte. Solarflüssigkeiten auf Propylenglykolbasis sind dagegen lebensmittelrechtlich als unbedenklich eingestuft.
- Fertiggemisch vs. Konzentrat: Fertiggemische (Ready-to-use) garantieren das exakte Mischungsverhältnis und schließen Schäden durch hartes Leitungswasser aus.
Worauf achten
Die Flüssigkeit unterliegt im langjährigen Betrieb hoher thermischer Belastung:
- Thermisches Cracken bei Stagnation: Steht die Anlage im Hochsommer bei vollem Speicher in der prallen Sonne, verdampft das Fluid im Kollektor. Wiederholte Überhitzung über typischerweise etwa 170 °C kann das Glykol chemisch zersetzen (Cracken). Dabei entstehen Säuren, die den pH-Wert absenken.
- Regelmäßige pH-Wert- und Frostschutzmessung: Im Rahmen der jährlichen Heizungswartung muss der Frostschutz mit einem optischen Refraktometer und der pH-Wert mit Teststreifen geprüft werden. Sinkt der pH-Wert unter typischerweise etwa 7,0, ist das Fluid sauer geworden und muss ausgetauscht werden.
- Keine Mischung unverträglicher Produkte: Verschiedene Glykolmarken oder Fabrikate dürfen nicht wahllos vermischt werden, da die enthaltenen Korrosionsinhibitoren miteinander reagieren und ausflocken können.
Häufige Fragen
Warum ist Kfz-Frostschutz in Solaranlagen verboten?
Kfz-Frostschutzmittel enthalten Ethylenglykol, das giftig ist. Da die Solarflüssigkeit im Speicher nur durch eine Rohrwandung vom Trinkwasser getrennt ist, wird im Sanitärbereich Propylenglykol (1,2-Propandiol) verwendet, um Risiken bei einem Leck zu vermeiden.
Wie oft sollte die Solarflüssigkeit ausgetauscht werden?
Bei einer schonend betriebenen Anlage mit gut dimensioniertem Ausdehnungsgefäß hält hochwertige Solarflüssigkeit typischerweise etwa 8 bis 12 Jahre. Zeigt die jährliche Wartung eine Braunfärbung, Trübung oder einen pH-Wert unter 7, muss sie früher gewechselt werden.
Womit wird der Frostschutzgehalt gemessen?
Der Frostschutzgehalt wird mit einem optischen Hand-Refraktometer gemessen. Einfache Frostschutzprüfer mit Schwimmer (Spindeln) sind ungeeignet, da sie für Ethylenglykol (Kfz) skaliert sind und bei Propylenglykol falsche Messergebnisse liefern.
Was passiert, wenn die Solarflüssigkeit im Sommer kocht?
Bei voller Hitze und stillstehender Pumpe verdampft ein Teil der Flüssigkeit im Kollektor und drückt das restliche Fluid zurück ins Ausdehnungsgefäß. Nach dem Abkühlen kondensiert der Dampf wieder. Qualitätsflüssigkeiten überstehen diesen physikalischen Prozess problemlos, sofern Überhitzungsspitzen begrenzt bleiben.