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Diese Woche erreichte uns der folgende Kommentar zu unserer Berechnung für thermische Solaranlagen zur Warmwasserunterstützung.

Werte Damen und Herren, ich finde Ihr Angebot für Solaranlagen interessant. Ich habe derzeit eine Erdgasheizung, mit der ich auch Warmwasser aufbereite, Ich möchte gerne wissen wieviel Kilowattstunden Erdgas, oder qm Erdgas man benötigt um 1 qm Wasser zu erwärmen( 90°)
Bitte senden Sie mir eine Beispielrechnung im Vergleich mit einer Solaranlage.

Wir bieten zwar Rechner an, aber keine Rechendienstleistungen. Trotzdem fanden wir die Frage so interessant, dass wir ein wenig recherchiert haben.

Wieviel Energie benötigt man um 1000l Wasser zu erwärmen?

Laut Wikipedia hat Wasser eine Wärmekapazität von 4,18 kJ (KiloJoule) pro Kilogramm pro Kelvin, d.h. man benötigt die Energiemenge von 4,18 kJ um ein Kilogramm Wasser um ein Kelvin zu erwärmen. Eine Temperaturdifferenz von einem Kelvin entspricht außerdem der Temperaturdifferenz von 1°C.

Der Kommentator wollte ein Kubikmeter Wasser von, so nehmen wir an, 20°C auf 90°C erwärmen. Das ist eine Temperaturdifferenz von 70 Kelvin. Ein Kubikmeter Wasser entspricht 1000 Litern und wiegt somit etwa 1000kg. Dafür würde pro Kelvin 4.180 kJ aufgewendet. Für 70 Kelvin entspricht dies 292.600 kJ, bzw. 292,6 MJ (MegaJoule).

Laut der Wikipedia-Seite über Erdgas verfügt dieser Energieträger über einen Brennwert von 30 bis 40 MJ pro Kubikmeter, je nach Erdgas-Sorte. Damit müssen zwischen 7,32 und 9,75 Kubikmeter Erdgas aufgebracht werden, wenn man einen Wirkungsgrad des Warmwasserbereiters von 100% annimmt. Davon kann man jedoch nicht ausgehen. Ein moderner Kessel hat einen Wirkungsgrad von 80%, so dass zwischen 9,15 und 12,19 Kubikmeter Erdgas verbraucht werden. Wenn man einen Gaspreis von 7¢ pro Kubikmeter annimmt, kostet das etwa 0,7-0,8€. Alte Kessel benötigen deutlich mehr. Über den Daumen gepeilt können wir für alte Kessel mit Kosten von etwa 1€ rechnen.

Im Vergleich die Solarthermie

Der Vergleich mit dem solarthermischen Aufheizen ist schwierig. Zum einen sind die meisten Anlagen auf 60°C abgeregelt, weil diese Temperatur zum Abtöten von Keimen (Legionellen) erreicht werden muss, und zum Duschen völlig ausreichend ist.
Energie verbraucht eine solarthermische Anlage um das Wasser durch den Kollektor zu pumpen und um an dunklen Tagen im tiefsten Winter das Wasser auf die nötige Temperatur nachzuheizen. Zahlen dazu haben wir derzeit nicht verfügbar. Insbesondere der Verbrauch zum Nachheizen hängt vom Wetter und vom Nutzerverhalten ab und schwankt daher stark.

Man kann also nicht so genau sagen, wieviel Energie es kostet, die 1000 Liter Wasser mit einer Solarthermie-Anlage von 20°C auf 90°C zu erwärmen.