| Sonnenkollektoranlagen in der Praxis |
Alles Leben auf der Erde existiert durch die Energie der Sonnenstrahlung. Die Sonne strahlt mehrere tausendmal mehr Energie auf die Erde als derzeit von der ganzen Erdbevölkerung als Nutzenergie benötigt wird. Durch den Tag/Nacht-Rythmus und die Jahreszeiten steht die Sonnenenergie jedoch nicht dauernd zur Verfügung und leider gerade dann am wenigsten, wenn am meisten Energie benötigt wird. Das macht die Umsetzung der Sonnenenergienutzung so schwierig. Es ist im Grunde ein Speicherproblem.
Thermische Sonnenkollektoranlagen nutzen die direkte und zum Teil die diffuse Sonnenstrahlung. Daneben gibt es noch die indirekte (Wind- und Wasserkraft) und die gespeicherte Sonnenenergie (Biomasse zur direkten Heizung und Erdwärme für die Wärmepumpennutzung).
Ein Sonnenkollektor fängt also die direkte Strahlung auf und wird deshalb möglichst optimal zur Sonne ausgerichtet (z.B. Südausrichtung, 40 Grad Dachneigung). Er ist also ganzjährig der Witterung ausgesetzt. Deshalb ist die Qualität und damit die Lebensdauer des Kollektors eines der wichtigsten Auswahlkriterien. Die Unterschiede bei den Vergleichstests sind eigentlich minimal und keinesfalls ausschlaggebend. Sehr entscheidend ist aber eine optimale, möglichst einfache und intelligente Einbindung in die Warmwasserbereitungs- oder Heizungsanlage.
Die einfachste Anlage zur Warmwasserbereitung im Einfamilienhaus besteht aus 4-6 qm
Kollektorfläche, einem Solarboiler mit 300 - 500 Litern Inhalt und der notwendigen
Rohrleitung mit Pumpe und Steuerung, um mithilfe eines Wärmeträgers zur
richtigen Zeit die Energie vom Kollektor zum Boiler zu transportieren. Da die Sonne
nicht dauernd zur Verfügung steht und die Speicherkapazität des
Warmwasserspeichers sehr begrenzt ist, muss der Heizkessel immer in Bereitschaft sein
und die Brennstoffeinsparung ist wegen der Kesselverluste nicht besonders hoch.
Sie liegt bei 100 bis max. 300 Litern Heizöl bzw. cbm Erdgas im Jahr (ein Kubikmeter
Erdgas hat in erster Näherung etwa denselben Energieinhalt wie ein Liter Heizöl).
Nach Prospekten, Literatur und Simulationsprogrammen liegt die solare Abdeckung für die
Warmwasserbereitung bei 50 bis 70 Prozent. Das kann zwar stimmen, ist aber nicht gleich
zu setzen mit der Öl-, bzw. Gaseinsparung. Da der Kessel in der Regel nicht ausgeschaltet,
sondern in Bereitschaft ist, erzeugt er auch die sog. Bereitschaftsverluste, d.h. er verbraucht
unnötig Energie.
Werden in einem Haus ohne Sonnenkollektor also ca. 500 Liter Heizöl fürs Warmwasser
verbraucht, dann sind es mit Sonnenkollektor bei 50 Prozent solarer Abdeckung nicht nur 250 Liter,
also 50 Prozent Einsparung, sondern mehr als 300 Liter Verbrauch also weniger als 40 Prozent
Einsparung. Bei ungünstiger Installation kann die Einsparung sogar gegen "Null" gehen,
obwohl der Sonnenkollektor durchaus seinen Beitrag liefert.
Die von mir bevorzugte Anlage benutzt einen Kombispeicher mit deutlich grö฿erer Speicherkapazität und eine Kollektorfläche von 8 bis 12 qm. Mit dieser Anlage werden tatsächliche Einsparungen von 40 bis 60 Prozent bei der Warmwasserbereitung erreicht und eine Heizungsunterstützung ist meist gratis mit dabei. Pro Jahr können damit dann 300 bis 600 Liter Heizöl bzw. cbm Erdgas gespart werden. Durch die größere Speicherkapazität des Kombispeichers wird der Ölkessel im Sommer nur selten benötigt und bleibt daher kalt. Die Bereitschaftsverluste entfallen und es wird richtig gespart. Diese Anlage setzt sich immer mehr durch und sollte eigentlich Standard werden.
Bei noch grö฿eren Anlagen mit zwei Speichern (z.B. Boiler + Puffer) oder mehr wird's dann ganz schwierig. Meist sind solche Anlagen relativ teuer und müssen gut geplant und eingeregelt sein um die erwarteten Einsparungen zu erzielen. Sinnvoll sind solche Anlagen z.B. in Verbindung mit Holzheizungen.
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