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OldBo
23.07.2006
Die Solaranlage liefert etwa 20 % bis 30 % des Heizenergiebedarfs (solare Teildeckung) und erledigt den Großteil der Warmwasserbereitung, der Rest wird mittels eines zweiten Wärmeerzeugers abgedeckt.
Solar-Schichtspeicher vom Typ SolvisIntegral, verbindet Solarenergie und Holzverbrennung und liefert CO2-neutral warmes Trinkwasser und Raumwärme
 Solar-Schichtspeicher vom Typ SolvisIntegral, verbindet Solarenergie und Holzverbrennung und liefert CO2-neutral warmes Trinkwasser und Raumwärme
Quelle: SOLVIS GmbH & Co KG
Jahreszeitlicher Verlauf Heizenergiebedarf und Sonnenenergieangebot
 Jahreszeitlicher Verlauf Heizenergiebedarf und Sonnenenergieangebot
Quelle: SOLVIS GmbH & Co KG
Die Solaranlage liefert etwa 20 % bis 30 % des Heizenergiebedarfs (solare Teildeckung) und erledigt den Großteil der Warmwasserbereitung, der Rest wird mittels eines zweiten Wärmeerzeugers abgedeckt. Technisch machbar sind auch Systeme, welche zu 100 % das Gebäude durch Sonnenenergie beheizen (solare Volldeckung). Demonstrationsanlagen sind vereinzelt gebaut worden. Aufgrund des hohen technischen Aufwandes und der hohen Kosten ist dies jedoch nicht sinnvoll.

Das grundlegende Problem der solaren Gebäudeheizung ist, dass gerade, wenn der Heizenergiebedarf am größten ist (Dezember bis Februar), die solare Einstrahlung und damit der erzielbare Solarbeitrag zur Beheizung am geringsten sind (Bild 2). Die Lösung sind so genannte Pufferspeicher, welche die Solarwärme für einige Tage (für niedrigen Solarbeitrag völlig ausreichend) bis zu mehreren Monaten (Langzeitspeicher) zwischenspeichern und bei Bedarf diese an das Heizsystem abgeben.

Voraussetzung einer solarunterstützten Gebäudeheizung ist ein sehr guter Wärmeschutz des Hauses). Ein Jahresheizenergiebedarf unter 50 kWh pro m2 und Jahr (das entspricht einer Öl- bzw. Gasmenge von weniger als 5 Liter bzw. 5 m3 pro Jahr und m2 Wohnfläche) ist auf jeden Fall anzustreben. Erst bei niedrigem Energiebedarf ist der Einsatz einer Solaranlage aus wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten sinnvoll. Dabei kommen etwa 20 bis 40 % des Energiebedarfs von der Solaranlage, den Rest liefert ein konventioneller Öl- bzw. Gaskessel, Holzhackschnitzel-, Stückholz- oder Holzpelletskessel oder eine Wärmepumpe.

Geeignet sind Flachkollektoren, Vakuum-Röhrenkollektoren und, bei einer KWL, auch Luftkollektoren. Der optimale Anstellwinkel der Solarkollektoren bei Unterstützung der Raumheizung liegt zwischen 48 Grad bis 60 Grad. So werden optimale Leistungswerte im Winterhalbjahr und der Übergangszeit ermöglicht und zugleich Überhitzungsprobleme im Sommer vermindert.

Als Pufferspeicher kann ein einfacher Stahlspeicher genutzt werden; dieser wird über außen liegende Plattenwärmetauscher oder innen liegende Glattrohrwärmetauscher vom Solarkreis beladen. Dadurch werden das billige Heizungswasser von der teuren Solarflüssigkeit getrennt und die Kosten niedrig gehalten. Die Nachheizung durch den Kessel erfolgt direkt in den Pufferspeicher, wie auch die Anbindung der Heizflächen am besten über den Puffer erfolgt. Damit ist die Anlage hydraulisch einfach aufgebaut und einfach zu regeln. Neben den reinen Heizungspufferspeichern werden auch eine Vielzahl an kombinierten Speichersystemen zur gemeinsamen Brauchwasser- und Heizungswasser-bevorratung angeboten.

Für die Planung sollte unbedingt ein Spezialisten hinzugezogen werden. Dieser kann die für die Realisierung der Solaranlage nötigen Grundlagen ermitteln und danach die Anlage sinnvoll auslegen. Nötig sind die Heizlast des Gebäudes nach DIN EN 12831, der Jahresheizenergiebedarf nach DIN EN 832 bzw. DIN 4108, Optimierung des Gebäudewärmeschutzes (DIN 4108 gibt hierzu Hinweise), Simulation verschiedener Varianten der Solaranlage mittels EDV, abschließende Auslegung und Kostenberechnung der Anlage.

Faustregeln zur Berechnung solarer Gebäudebeheizungen:

Kollektorfläche etwa 1 m2 bei Flachkollektor bzw. 0,5 bis 0,6 m2 bei Vakuumröhrenkollektor pro 10 m2 Wohnfläche.
Das Pufferspeichervolumen sollte ca. 50 Liter
pro m2 Kollektorfläche betragen. Je nach Anlagenkonfiguration und Heizenergiebedarf bzw. gewünschter Deckungsrate durch die Solaranlage sind auch stark abweichende Flächen- und Speichergrößen möglich.

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