Mit einer handelsüblichen Metalldacheindeckung ist es möglich, die Sonnenbestrahlung von Dachflächen energetisch zu nutzen. Die auch schon bei geringer Sonneneinstrahlung im Dachraum entstehende Stauwärme wird abgeführt und über eine Wärmepumpe in den Heizungskreislauf eingespeist. Die gewonnene Energie wird zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung genutzt. Zur Praxiserprobung wurde der Neubau einer Jugendherberge des Deutschen Jugendherbergswerkes in Dahme mit einem Energiedachsystem mit Metalleindeckung ausgestattet.
Es wird davon ausgegangen, dass die Wirtschaftlichkeit der Stauwärmenutzung maßgeblich von der Arbeitszahl der Wärmepumpe, den Investitions- und Installationskosten für die Wärmepumpe und den Kosten für das zusätzliche Luftkanalsystem beeinflusst wird. Erste Schätzungen gehen davon aus, dass sich die Anlage, je nach erreichter Arbeitszahl der Wärmepumpe und Entwicklung des Heizöl- und Strompreises, in einem Zeitraum von 6 bis 10 Jahren amortisiert.
Die Potenziale der Stauwärmenutzung lassen sich wie folgt beschreiben:
• erhöhte Leistungsziffer der Wärmepumpe und dadurch geringere elektrische Leistungsaufnahme,
• einfache und kostengünstige Möglichkeit, durch Metalldächer schon kurze Sonnenscheinphasen zur Energiegewinnung zu nutzen,
• Reduktion des Primärenergieverbrauchs, gerade in der Übergangszeit im Frühjahr und Herbst,
• erhebliche Kostenreduktion der solarthermischen Energiegewinnung, da lediglich die Ziegeldacheindeckung durch ein in der Regel kostengleiches Metalldach ersetzt werden muss,
• eine Reduktion von klimarelevanten Schadgasen, insbesondere Kohlendioxid.
quelle: Georg-August-Universität Göttingen
Prinzip der Stauwärmenutzung in der Jugendherberge Dahme
1 Sonnenstrahlung erwärmt Metalldacheindeckung
2 Luft strömt mit Unterstützung eines Ventilators von der Traufe zum First, wird erwärmt und über ein Rohrleitungssystem dem Wärmetauscher zugeführt
3 Wärmetauscher überträgt die Sonnenenergie der abgesaugten Luft auf den Solekreislauf
Solekreislauf transportiert die Sonnenenergie zur Wärmepumpe
Abgekühlte Luft verlässt über eine Rohrleitung das Dach
4 Wärmepumpe hebt die gewonnene Energie auf ein höheres nutzbares Energieniveau und gibt diese an einen Pufferspeicher ab
5 Pufferspeicher speichert die gewonnene Energie und erwärmt das Heizungswasser
6 Gasbrennkessel hebt bei Bedarf das vorgewämteWasser auf die benötigte Temperatur an
7 Energie steht für Heizzwecke und zur
8 Trinkwassererwärmung zur Verfügung.