SPEZIAL SOLARANLAGEN I

 
 
Spezial Solar
Sonnenstrahlen können als kostenlose Energiequelle zum Heizen und zum Erwärmen von Wasser genutzt werden. Ein Vorteil, den immer mehr Bauherren entdecken.

Aufgrund stetig steigender Kosten bei Erdöl und Gas boomt die Nachfrage nach erneuerbaren Energien. Auch wegen ökologischer Gesichtspunkte haben sich schon jetzt viele Bauherren für eine Solaranlage auf ihrem Dach entschieden. Sie nutzen die Sonnenwärme zum Heizen der eigenen vier Wände oder zum Aufbereiten von Warmwasser. Denn die Strahlungsintensität ist bei uns in allen Regionen des Landes groß genug, um solarthermische Anlagen effektiv zu betreiben. Und egal ob Neu- oder Altbau, Flach- oder Schrägdach, für jedes Haus gibt es die passende Lösung. Eine Solaranlage ist zudem in den meisten Fällen genehmigungsfrei. Ausnahmen bilden denkmalgeschützte Gebäude. Auskunft erteilt das Bauordnungsamt Ihrer Stadt. Wer sich für eine thermische Solaranlage entscheidet, hat zwei Optionen: Entweder erwärmt die Anlage nur das Trinkwasser, dann fällt der Einbau kleiner und günstiger aus. Oder sie unterstützt zusätzlich die Heizung. Dann ist das System komplexer und teurer, spart aber unterm Strich einen großen Teil der Heizkosten.

Der Aufbau der Solaranlagen bleibt vom Prinzip her gleich. Sie bestehen im Wesentlichen aus dem Sonnenkollektor, einer Regeleinheit mit Pumpe und einem gut gedämmten Warmwasserspeicher. Die Kollektoren absorbieren die Sonnenstrahlen, wandeln sie in Wärme um und geben diese an ein Wärmeträgermedium ab. Das meist frostsichere Gemisch aus Wasser und Glykol wird über ein Rohrsystem zum Solarspeicher gepumpt. Dort erwärmt es das Wasser und fließt anschließend abgekühlt zu den Kollektoren zurück. Solange nutzbare Wärme in den Kollektoren zur Verfügung steht, hält ein Regler die Pumpe in Betrieb. Da Solarwärme nicht das ganze Jahr über ausreicht, muss im Winter meist ein herkömmlicher Heizkessel für Wärme sorgen. Einige Hersteller verwenden auch ausschließlich Wasser als Trägermedium. Der Fachmann spricht von einem "Drain-Back-System" (DBS), bei dem der Einsatz von Chemikalien wegfällt. Bei einer Solarreglung mit DBS entleert sich der Solarkreislauf automatisch, wenn die Temperatur außerhalb eines bestimmten Wertes liegt. Eine Umwälzpumpe geht aus, und das Trägermedium fließt in einen Auffangbehälter - das Wasser kann weder einfrieren noch überhitzen.

Die Kollektoren sind das Herzstück der Solaranlage. Flach- und Vakuumröhrenkollektoren werden am häufigsten eingesetzt. Sie bestehen aus einem schwarzen Absorber, der von der Sonne erwärmt wird und diese Wärme auf das Trägermedium in Rohren überträgt. Der Absorber ist durch eine Glasabdeckung geschützt. Für den Wirkungsgrad des Kollektors wird eine gute Wärmedämmung benötigt. Bei Flachkollektoren befindet sich diese im Gehäuse, an den Seitenwänden sowie an der Rückseite. Nachteil: Es geht viel Wärme verloren. Bei Vakuumröhrenkollektoren ist der Absorberstreifen dagegen in einer luftleeren Glasröhre verstaut, die besonders geringe Wärmeverluste aufweist (Thermoskannenprinzip). Zudem werden mehrere Röhren zu einem Kollektor zusammengefasst. Bei Vakuumröhrenkollektoren gibt es zwei Bauarten: Direkt durchflossene Vakuumröhren und die "Hite-Pipe-Systeme". Generell haben sie einen 30 Prozent höheren Wirkungsgrad als Flachkollektoren. Zudem benötigen sie bei gleicher Leistung weniger Fläche. Allerdings sind Röhrenkollektoren teurer.

Als Aufdachmontage wurde der Vakuumröhrenkollektor
nachträglich auf dem Dach befestigt

 
Bei diesem Energiesparhaus befindet sich die Solaranlage auf der gesamten Süd-Dachfläche. Die Räume werden fast ausschließlich von der Sonne erwärmt

 
Kollektoren können auch an der Fassade montiert werden, wenn auf dem Dach kein Platz ist

 
Der Flachkollektor Vitosol 200-F ist universell einsetzbar, egal ob zur Trinkwassererwärmung oder zusätzlichen Heizungsunterstützung


 
 
 
 
   
 

Es gibt vier Möglichkeiten, die Sonnenkollektoren zu befestigen: die Aufdach-, Indach- und Fassadenmontage sowie die Freistellung. Eine Fassadenmontage kommt bei großflächigen Büro- und Industriegebäuden oder Mehrfamilienhäusern zum Einsatz. Der Kollektor kann auch auf ein Fundament geschraubt oder beispielsweise auf der Garage frei stehend befestigt werden. Beim Nachrüsten der Solaranlage empfiehlt sich eine Aufdachmontage. Der Kollektor wird etwa fünf bis 15 Zentimeter über der Dacheindeckung installiert und mit Dachhaken auf den Sparren befestigt. Die Methode ist preisgünstiger als eine Dachintegration. Die Ziegel werden nur an wenigen Punkten entfernt oder durchbrochen, ohne die Dichtigkeit des Daches zu gefährden.
Beim Neubau oder einer Dacherneuerung bietet sich die Indachmontage an. Sie sieht optisch schöner aus. Anstelle der Dachziegel kommt der Kollektor direkt auf die Dachlatten. An den Übergängen zur Dachhaut sorgt eine überlappende Konstruktion dafür, dass keine Lücken entstehen und kein Wasser eindringen kann.

Im Idealfall zeigt die Dachfläche, auf der sich die Solaranlage befindet, nach Süden und entspricht einer Neigung zwischen 40 und 60 Grad. Durch eine etwas größere Kollektorfläche kann auch auf einer West- oder Ostseite der gleiche Wirkungsgrad erzielt werden. Die Größe der Anlage errechnet ein Fachbetrieb. Neben Himmelsrichtung, Dachneigung und Nutzung wird auch die Sonnenscheindauer am Standort des Hauses in die Planung mit einbezogen. Letztlich spielt auch die Anzahl der Personen im Haus eine große Rolle für die Berechnung der Anlage. Wenn die Sonne ausschließlich das Brauchwasser erwärmen soll, gelten folgende Richtwerte: Eine vierköpfige Familie, die pro Person etwa 50 Liter Wasser am Tag verbraucht, benötigt fünf bis sechs Quadratmeter Kollektorfläche und einen 300-Liter-Speicher. Die Anlage liefert dann 60 Prozent der nötigen Energie/Jahr für die Warmwasserbereitung. Sie kann von Mai bis September den Warmwasserbedarf vollständig decken. Das bedeutet eine Kosteneinsparung von ca. 200 Euro im Jahr. Größere Kombianlagen sparen noch mehr Kosten.

 
Der Solarspeicher hat ein Fassungsvolumen
von 300 bis 500 Litern. Er erwärmt das Wasser mit hohem Wirkungsgrad

 
Die Pumpe ist Bindeglied zwischen Kollektor und Solarspeicher.
Sie ermöglicht eine schnelle und preiswerte Installation

 
Der Solarregler steuert den Wärmekreislauf zwischen Dach und Keller. Auf dem Display liest man Daten ab

 
Anstelle der Dachziegel wird der Flachkollektor direkt auf der Dachlatte befestigt. Die Indachmontage ist eine elegante Lösung

 
Mit den AluFlex-Aufstellgerüsten können die Kollektoren unabhängig von der Dachneigung im optimalen Winkel aufgestellt werden


Die Familie nutzt acht Flachkollektoren mit rund 20 Quadratmeter Fläche als Wärmelieferant


 
Die Kollektoren wurden als großflächiges Solarelementfeld auf dem Dach montiert und ergeben mit abgestimmten Wohndachfenstern ein harmonisches Bild


 
 
 
 
 
   
 
 
 
Übersicht Kollektorarten
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Flachkollektoren
 

Vakuumröhrenkollektoren
 
Konstruktion
 
Sie bestehen aus den Bauteilen: Absorber, transparente Abdeckung, Gehäuse und Wärmedämmung. Die Wärmedämmung befindet sich an der Rückseite des Absorbers sowie an den Seitenwänden und vermindert Wärmeverluste
 

Mehrere einzelne hintereinandergeschaltete bzw. über eine Sammelleitung verbundene Röhren bilden den Sonnenkollektor. Der Absorberstreifen befindet sich in einer evakuierten, druckfesten Glasröhre.

 
Vorteile
  + Günstiges Preis-Leistungsverhältnis
+ Viele Montagemöglichkeiten (Indach, Aufdach, Freistellung)
  + Röhrenkollektoren arbeiten mit einem sehr guten
Wirkungsgrad, auch bei niedriger Außentemperatur und diffuser Sonnenstrahlung. Sie eignen sich besser zur Heizungsunterstützung
+ Sie erzielen höhere Temperaturen
 
Nachteile
 
- Größere Wärmeverluste im Vergleich zum
Vakuumröhrenkollektor
- Weniger geeignet bei niedrigen Temperaturen
 
- Die Kosten sind deutlich höher
- Die meisten Röhrenkollektoren eignen sich nicht für eine Indachmontage
 
Preis inkl. Montage bei einem 4-Personen-Haushalt (5 - 6 m2 Kollektorfläche)
für Trinkwassererwärmung
für Heizungsunterstützung

 
4000 Euro bis 6000 Euro
8000 Euro bis 10000 Euro
 
5200 Euro bis 7800 Euro
10400 Euro bis 13000 Euro
 
 
 
 
 
   
 


Die Solaranlage kann mit jeder Heiztechnik kombiniert werden. Besonders effizient arbeiten sie allerdings in Häusern, die mit einer modernen Heizungsanlage, beispielsweise einer Brennwertheizung, oder einer Wärmepumpe sowie einer guten Wärmedämmung ausgestattet sind. Hier gilt als grobe Faustformel: Für zehn Quadratmeter Wohnfläche werden ein Quadratmeter Kollektorfläche und etwa 80 Liter Speichervolumen benötigt. Bei einem Wohnhaus mit 100 Quadratmeter wären das 10 Quadratmeter Kollektorfläche und eine Speichergröße von 800 Litern.

Bleibt die Frage offen: Lohnt sich eine Solaranlage? Ja, allerdings erst auf lange Sicht. Denn eine Trinkwasseranlage kostet mit Montage zwischen 4000 bis 6000 Euro. Wenn Heizungsunterstützung gewünscht wird, kommen noch mal 4000 Euro hinzu. Es dauert mindestens 15 bis 20 Jahre, bis sich die Energieeinsparung rentiert hat. Da hochwertige Solaranlagen noch nach über 30 Jahren Wärme produzieren, lohnt sich die Anschaffung in jedem Fall! Hinzu kommen einige Fördermittel. Seit August 2007 gelten neue Fšrdersätze. Je nach Typ und Größe der Solaranlage können Eigenheimbesitzer jetzt Zuwendungen von 400 bis 4200 Euro erhalten. So beträgt die Investitionsbeihilfe ab sofort 60 Euro je Quadratmeter Solarkollektorfläche. Für eine kombinierte Solaranlage mit Heizungsunterstützung erhält der Bauherr sogar einen Zuschuss von 105 Euro je Quadratmeter Kollektorfläche. Bei fast allen Programmen müssen vor Baubeginn und vor Vertragsabschluss Fördermittel beantragt und die Bewilligung abgewartet werden. Sonst wird die Notwendigkeit einer Förderung nicht anerkannt! Weitere Informationen erteilt der Bundesverband für Solarindustrie (www.bsi-solar.de), das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (www.bafa.de) oder die KfW Bankengruppe (www.kfw.de).

Photovoltaik - Strom durch Sonne
Eine Photovoltaikanlage gewinnt elektrischen Strom aus Sonnenenergie. Wichtigster Bestandteil der Anlage sind Solarzellen (meistens aus Silizium). Durch Licht wird in den Zellen eine physikalische Reaktion ausgelöst, die Gleichstrom erzeugt. Ein Wechselrichter wandelt diesen in Wechselstrom um. Die Solarzellen sind in Solarmodulen zusammengeschlossen und zwischen zwei Glas- oder Kunststoffscheiben gebettet. Sie werden auf dem Dach oder an der Fassade befestigt. Vorteil: Solarstrom ist eine saubere, ökologische Lösung und bietet die Möglichkeit, einen Teil des Bedarfs unabhängig vom Stromnetz zu betreiben. Nachteil: Die Anschaffungskosten sind relativ hoch. Ein Vier-Personen-Haushalt benötigt eine Fünf-Kilowatt-Anlage (etwa 4000 Kilowattstunden/Jahr). Kosten: rund 23000 Euro.
Die Anlage refinanziert sich aber auf lange Sicht (nach ca. 12 bis 15 Jahren). Zudem unterstützen umfangreiche Förderprogramme die jeweiligen Betreiber. Das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) garantiert einen Abnahmepreis von 49 Cent pro Kilowattstunde. Weitere Informationen erhalten Sie unter: Bundesverband Solarindustrie (www.bsi-solar.de) oder Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie (www.dgs.de).

 
Hier wird umweltbewusst Strom produziert: Der landwirtschaftliche Betrieb kann mit der Photovoltaik-Anlage einen Großteil seines Strombedarfs aus Sonnenenergie decken


 
 
 

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