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Thermische Solaranlage

zur Warmwasserbereitung und Heizung

 

Funktionsprinzip

 

Die thermische Nutzung von Solarenergie beruht vereinfachend auf dem Prinzip, dass Sonnenlicht von schwarzen Flächen absorbiert, in Wärme umgewandelt und über einen Wärmeträger zum jeweiligen Speicher oder Abnehmer transportiert wird. Diese Sonnenenergie wird durch Kollektoren bereitgestellt und kann sowohl zur Brauchwassererwärmung, Schwimmbaderwärmung und auch zur Heizungsunterstützung genutzt werden. Auf dem Markt sind heute Vakuumröhrenkollektoren, Flachkollektoren und Absorbermatten (nur zur Schwimmbadbeheizung).

 

Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung


Mit einer thermischen Solaranlage zur Warmwasser-bereitung decken Sie den jährlichen Warmwasserbedarf zu ca. 60%, zudem bleibt der Heizkessel in den Sommermonaten außer Betrieb. Bei einer Kombianlage zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung können 20-50% der benötigten Energie eingespart werden. Gute Kollektoren können 400-650 kWh Wärme pro m² Modulfläche mit einer Temperatur 50 °C bereitstellen. Sie erzeugen damit etwa 3 mal so viel Energie pro Fläche wie ein Fotovoltaik-Modul.

 

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Transparente Wärmedämmung
zur Raumheizung

 

Funktionsprinzip

 

Das Funktionsprinzip der TWD beruht auf der Kombination von guter Wärmedämmung und hoher Durchlässigkeit für Sonnen-energie.Die Sonnenenergie tritt durch die als Witterungsschutz ausgebildete Glasscheibe und anschließend durch die TWD. Sie trifft auf die als Absorber schwarz eingefärbte massive Wand und wandelt sich in Wärmeenergie um. Die Wärme wird in der Wand gespeichert und langsam zeitverzögert an den Innenraum abgegeben. Die Innenseite der TWD-Wände dient somit als Heizfläche.

 

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Vorteil im Sommer und Winter

 

Selbst im einstrahlungsärmsten Monat Dezember wird durch die TWD-Fläche mehr Energie gewonnen als verloren geht. Eine Jalousie hinter den Glasscheiben ist im Sommer geschlossen und verhindert so eine Überhitzung. Im Winter werden die Lamellen lediglich so gedreht, dass die Strahlen der tieferstehenden Sonne praktisch ungehindert auf die Wand einfallen können.

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Fotovoltaikanlage

zur Stromerzeugung

 

Funktionsprinzip

 

Bei diesem System wird der über Solarzellen erzeugte Gleichstrom über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Der selbsterzeugte Strom wird ins eigene Hausstromnetz eingespeist, somit wird zunächst der Eigenbedarf direkt abgedeckt. Überschüsse werden über einen Einspeisezähler ins öffentliche Netz geleitet.

 

Stromeinspeisung und Eigenbedarf

 

Der Stromversorger vergütet diese Einspeisung gemäß dem Erneuerbaren Energiegesetzt EEG. Reicht der selbst erzeugte Strom zur Deckung des eigenen Bedarfs nicht aus, wird über einen Bezugszähler Strom aus dem öffentlichen Netzt zu normalen Tarifen bezogen. Mit zusätzlichen Batteriespeichern kann der Anteil des selbstgenutzten Stroms erhöht werden.

 

Strom nicht "verheizen"

 

Die Nutzung des wertvollen Stroms zur direkten Wärmeerzeugung (Power-to-heat) ist nicht sinnvoll. Der Systemertrag pro kW Spitzenleistung (kWpeak/Jahr) beträgt ca. 900-1.000 kWh elektrischer Strom pro Jahr bzw. 150 kWh pro m² Modulfläche.

 

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Intelligente Solarenergienutzung

im Einfamilienwohnhaus

 

Ein Rechenbeispiel

 

Ein Einfamilienhaus mit einem jährlichen Primärenergiebedarf für Warmwasser und Heizung von 20.000 kWh (= 2.000 l Öl oder 2.000 m³ Gas) und einem Stromverbrauch von 3.800 kWh kann sich bei einer sinnvollen Aufteilung der verfügbaren Dachfläche zu einem Großteil selbst versorgen.

 

Dachflächennutzung

 

Stehen beispielsweise 40 m² Dachfläche zur Verfügung ist es sinnvoll die Hälfte mit hocheffizienten Vakuumröhrenkollektoren zur Wärmeerzeugung zu belegen und die Wärme in einem Kombispeicher von ca. 1.000 l zwischenzuspeichern. Damit lassen sich ca. 50%,  also etwa 10.000 kWh, Primärenergie einsparen.

Die anderen 20 m² des Daches können mit Fototvoltaikmodulen

(= 3kWp) belegt werden und sind in der Lage den Stromverbrauch zu 25-30% direkt selbst zu decken.

 

Stromverbrauch und -speicherung

 

Der Wert der selbstverbrauchten kWh Strom liegt bei über 0,25 €. Der Überschuss geht ins öffentliche Netz. Da die Vergütung für den eingespeisten Strom aber weiter sinkt (< 0,12 €/kWh), kann es  zukünftig sinnvoll sein, die Eigenverbrauchsquote mit einem kleinen Batteriespeicher zu erhöhen. Weniger sinnvoll ist es dagegen, die PV-Anlage deutliche größer zu dimensionieren, da der Eigenanteil nur geringfügig weiter steigt dafür aber der Anteil des gering vergüteten eingespeisten Strom wächst und die Rentabilität der Anlage verringert. 

 

EWärmeG 2015

 

Sowohl die thermische Solaranlage als auch die Fotovoltaikanlage können nach EWärmeG 2015 bei der Erfüllung der Anforderungen angerechnet werden. Wir beraten Sie gern.

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