Vor der Installation einer Solaranlage muss geklärt werden ob sich eine Anlage rechnet.

Niemand will sein Geld zum Fenster hinauswerfen, und auch der Umwelt ist nicht gedient, wenn eine Solaranlage kaum Erträge bringt.

 

Voraussetzungen sind entweder ein geeignetes Dach oder andere Flächen auf oder an denen eine Anlage montiert werden kann.

 

Für Solarstrom (PV) ist ein Dach mit etwa 30 Grad Neigung und Ausrichtung nach Süden optimal geeignet. Abweichungen nach Westen oder Osten oder steile Dächer mindern den Ertag. Schatten ist für eine PV-Anlage das größte Problem. Wer sich für PV interessiert, kann sich im Photovoltaikforum informieren.

 

Thermische Solaranlagen haben mit Schatten weniger Probleme. Kleine Schattenbereiche am Vor- oder Nachmittag haben kaum nachteilige Auswirkungen. Die Dachneigung ist bei thermischen Anlagen einer der wichtigsten Faktoren. Kleine Anlagen für warmes Brauchwasser können bei geringer Neigung im Sommer für ausreichend warmes Wasser sorgen, haben dann aber im Winter kaum mehr eine brauchbare Wirkung.

Größere Anlagen bekommen bei geringer Neigung im Sommer ein Problem mit der Überhitzung. Größere Anlagen (ab etwa 10m² für ein EFH) die die Heizung unterstützen sollen, sollten so steil gestellt werden, dass sie im Winter die Sonneneinstarhlung optimal nutzen können. Hier kann man mit etwa 50 Grad Neigung die optimale Leistung erzielen. Im Winter (21.Dez.) bringt eine Neigung von etwa 63 bis 65 Grad den maximalen Ertag. Für November, Januar und Februar sind 50 bis 55 Grad am Besten geeignet. Mit etwa 50 bis 55 Grad kann man also die Heizperiode von Oktober bis März am besten abdecken. Man hat dann für den längsten Zeitraum die beste Neigung um den größten Ertrag zu erzielen.

 

Flachere Dächer bzw. eine flachere Neigung der Kollektoren bringen im Sommer sehr viele Überschüsse. Schädlich ist das für die Solarflüssigkeit in den Kollektoren, die sich, wenn sie oft auf weit über 100 Grad erhitzt wird, zersetzt und dann ausgetauscht werden muss.

 

Mein 45 Grad Dach ist also an der Untergrenze für die Heizungsunterstützung. Dies war auch ein Grund die Pufferspeicher möglichst groß zu wählen. So kann ich im Sommer relativ viel Energie speichern und so längere Schlechtwetterphasen überbrücken. Im Winter haben die großen Puffer keinerlei Vorteile. Die Speicher sollten sehr gut isoliert werden, um nicht unnötig Energie im Winter zu verlieren.

 

Nachdem man nun weiß ob die örtlichen Gegebenheiten passen, ist auch zu klären, wie man eine solche Anlage ins Heizsystem integriert.

 

Die einfachste Anlage erzeugt warmes Brauchwasser. Da man hier mit Temperaturen unter 50°C kaum etwas anfangen kann, ist der Ertrag im Winter recht gering. Eine solche Anlage sollte also preisgünstig sein, da der Warmwasserverbrauch nur einen recht geringen Anteil am Gesamtenergieverbrauch hat.

 

Bevor man über eine Heizungsunterstützung nachdenkt, sollte aber der Gesamtenergieverbrauch des Hauses geklärt sein. Eine gute Isolierung und vernünftige Fenster bringen in einem alten Gebäude wesentlich mehr Einsparmöglichkeiten als eine Solaranlage.

 

Ein gut gedämmtes Haus benötgt nicht nur weniger Energie, sondern auch niedrigere Vorlauftemperaturen der Heizungsanlage. Wie ich an anderer Stelle schon erwähnt habe, haben die Temperaturen mit denen die Solaranlage betrieben wird einen entscheidenden Einfluss auf den Ertag. Im Winter kann ein Kollektor bei 40°C wesentlich mehr Energie liefern als bei 60°C. Die Abstrahlverluste steigen mit der Temperatur sehr stark an.

 

Der Verlust eines Kollektors steigt mit steigender Temperatur. Ein Flachkollektor der bei 40°C Kolektortemperatur und 0°C Ausentemperatur 60% Wirkungsgrad hat, fällt bei 60°C auf unter 50%. Hat man bei gleicher Sonneneinstrahlung und Außentemperatur bei 40°C Kollektortemperatur 1000 Watt Leistung, so wird man bei 60°C nur noch gut 800 Watt Leistung erhalten. Zusätzlich steigen auch noch die Verluste an den Rohrleitungen. Eine Anlage, die unter diesen Bedingungen an einem sonnigen Tag bei 40°C Betriebstemperatur 20 kW Leistung bringt, wird bei 60°C dann wahrscheinlich nur noch 16 kW abliefern. Genau lässt sich der Verlust natürlich nicht bestimmen.

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