Warmwasserbereitung

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Wann lohnt sich eine Solaranlage?

Viele denken, dass Solaranlagen nur funktionieren, wenn die Sonne lacht. Ein Irrtum. Die jährliche Sonneneinstrahlung in Deutschland ist etwa 80-mal so groß, wie der derzeitige bundesweite Energiebedarf. Die Sonnenstrahlen bahnen sich auch bei bedecktem Himmel ihren Weg, wenn auch nicht mit der gleichen Intensität. In Deutschland liegt die durchschnittliche Sonneneinstrahlung bei ca. 1.000 kWh/qm. Das entspricht dem Energiegehalt von rund 100 Litern Öl. Genügend, um Solaranlagen effizient zu betreiben. Rund 60 % des Warmwasserbedarfs eines deutschen Haushaltes können mit einer fünf bis sechs Quadratmeter großen Solarwärmeanlage gedeckt werden.

Welche Voraussetzungen muss mein Haus erfüllen?

Wenn Sie die Anlage auf dem Dach planen, ist eine Montage zwischen Südwest und Südost günstig. West- und Ostdächer mit Dachneigungen bis zu 35° sind dagegen nur bedingt geeignet. Wichtig: Die Dachfläche darf nicht durch Bäume, umliegende Gebäude oder anderes beschattet sein.

Wie viel Warmwasser kann eine thermische Solaranlage liefern?

Ihr Warmwasserverbrauch ist der wichtigste Parameter zur Auslegung der Solaranlage. Daher ist eine möglichst realistische Berechnung Ihres Verbrauchs die Voraussetzung für eine effiziente Anlage. Eine Sonnen-Wärme-Anlage mit fünf Quadratmetern Kollektorfläche kann bereits bis zu 65% des Warmwasserbedarfs eines Vier-Personenhaushaltes für Bad, Küche und Waschmaschine decken.
Berechnungsformel: 1 x Personenzahl + 1 = x m² Kollektorfläche

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Wird mein kompletter Warmwasserbedarf gedeckt?

Haushaltsgeräte, wie Waschmaschinen und Geschirrspüler, sofern sie über einen Warmwasseranschluss verfügen, können beim Verbrauch wie eine viertel bis halbe Person gerechnet werden, je nach Sparsamkeit des Geräts.

Soll die Solaranlage auch die Heizung unterstützen?

Solaranlagen zur Raumheizung haben eine größere Kollektorfläche und benötigen einen speziellen Speicher. Sie lassen sich in die meisten modernen Heizungssysteme integrieren und sparen je nach Dämmung des Gebäudes zwischen 20-30 Prozent Ihrer Heizkosten. Achten Sie aber darauf, dass Ihnen die richtigen Kollektoren angeboten werden. Flachkollektoren eignen sich in der Regel nur zur Warmwasserversorgung. Sollte Ihre Solar-anlage sowohl die Warmwasserversorgung als auch die Heizung unterstützen, sind Sie mit Vakuumröhrenkollektoren auf der sicheren Seite.
Berechnungsformel: 2 x Personenzahl + 1 = x m² Kollektorfläche

Wann kann eine Solaranlage montiert werden?

Der Einbau ist prinzipiell immer möglich. Auch im Winter können Anlagen in Betrieb gehen. Als Voraussetzung für die Installation muss das Dach eisfrei und trocken sein.
Wenn an Ihrem Gebäude gerade gebaut oder saniert wird bzw. Sie Ihren Warmwasserspeicher erneuern, ist der Anschluss einer Solaranlage besonders einfach.

Kann eine Solaranlage auch heizen?

Sie können mit der thermischen Solaranlage neben der Brauchwasser-Erwärmung auch ihre Heizung unterstützen. Solarsysteme zur Heizungsunterstützung arbeiten im Prinzip genauso wie Anlagen zur Trinkwassererwärmung. In aller Regel werden sie gleichzeitig zur Brauchwassererwärmung und zur Erzeugung von Heizwärme eingesetzt. In diesem Fall werden Kollektorflächen und Speicher zusätzlich an das Heizungssystem angeschlossen.
Ziel ist, das Wasser für den Heizkreis solar zu erwärmen oder zumindest vorzuwärmen und so Heizenergie einzusparen. Allerdings steht der größte Teil der Solarwärme im Sommer zur Verfügung, während die Heizwärme hauptsächlich im Winter benötigt wird. In den Übergangszeiten oder an klaren Wintertagen mit hoher Sonneneinstrahlung kann eine Solaranlage dennoch einen Beitrag zur Heizungsunterstützung leisten und vor allem die Heizperiode verkürzen.

Total genial: eine Firma in Kalifornien (PVTSolar) kombiniert jetzt Photovoltaik mit einer thermischen Solaranlage. D.h. die Anlage erzeugt gleichzeitig Strom und warmes Wasser.

Warum das so genial ist? Abgesehen davon, dass eine Anlage für beide Zwecke reicht, haben Photovoltaik-Anlagen bisher das Problem, dass sie leicht zu warm werden und bei Überhitzung die Effizienz sinkt. Wir kühlen die Photovoltaik-Zellen also mit Wasser und nutzen dieses Kühlwasser zum Duschen....

Ich gehe davon aus, dass wir das Ende des Booms noch lange nicht gesehen haben. Die Anlagen werden immer günstiger und jedes Jahr werden immer mehr Menschen entscheiden, dass es sich für sie lohnt.

Wenn man durch Deutschland fährt, kann man schon jetzt auf sehr sehr vielen Dächern die Anlagen blinken sehen.

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Via inhabitat.

Im letzten Artikel haben wir KfW-Energiesparhäuser eingeführt und wollen in zwei Blogeinträgen ein Haus durchrechnen.

Unser Berechnungsbeispiel

Nehmen wir eine Umfassungsfläche von 450m² und ein dazugehöriges Volumen von 600m³ an. Daraus ergibt sich ein A/V- Verhältnis von 0,75m-1.

Jahresprimärenergiebedarf

Der maximal zulässige Jahresprimärenergiebedarf nach EnEV wird mit einer zentralen Brauchwarmwassereraufbereitung wie folgt berechnet:

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QPmax, EnEV = 50,94 + 75,29 x A/V + 2.600/ (100 + AN)
= 50,94 + 75,29 x 0,75 + 2.600/ (100 + 192)
= 116 kWh/m²

mit AN = V x 0,32 in m² (nicht zu verwechseln mit der realen Nutzfläche des Hauses)

Jahresprimärenergiebedarf

Der tatsächliche Jahresprimärenergiebedarf des Hauses ist von drei Faktoren abhängig:

  1. dem Jahres- Heizwärmebedarf (Qh)
  2. dem Trinkwasserwärmebedarf (Qtw)
  3. der Anlagen- Aufwandszahl ep also: QP = ep x (Qh + Qtw)

Jahres-Heizwärmebedarf

Für den Jahres-Heizwärmebedarf gehen wir beispielhaft von einem Wert aus, der dem früheren Niedrigenergiestandard entspricht. D.h. Qh = 70 kWh/m²a.
Exakter wird dieser Wert in Abhängigkeit von den spezifischen Transmissions- und Lüftungswärmeverlusten und den solaren und internen Wärmegewinnen berechnet. Mit dem spezifischen Transmissionswärmeverlust (HT´) wird die energetische Qualität der Gebäudehülle (Dämmung, Wärmebrücken, …) beschrieben – hier stecken indirekt unsere errechneten u-Werte aus den vorherigen Beiträgen drin. Diese Schritte überspringen wir an dieser Stelle.

Im zweiten Januar-Beitrag schließen wir die begonnene Berechnung ab.