Auslegung einer Solaranlage

Wie muss eine Solaranlage ausgelegt, also dimensioniert sein, um den optimalen Ertrag zu erhalten? Um diese Frage beantworten zu können, müssen vorher einige wesentliche Faktoren abgeklärt werden. Erstmals muss festgehalten werden, wie groß der Haushalt bzw. das Gebäude ist, für welches die Anlage installiert werden soll, und wie hoch der zu erwartende Wärmebedarf ist. Welche Gewohnheiten haben die Bewohner, wie oft duscht oder badet man sich etwa? Soll die Solaranlage dann nur der Warmwasserbereitung dienen oder auch die Heizung unterstützen? Oder soll vielleicht mithilfe der Solarkollektoren das Schwimmbad erwärmt werden?

Solaranlage zur Warmwasserbereitung

Eine Solaranlage zur Warmwassererwärmung ist günstigste Variante einer solaren Nutzung, wenn man die Investitionskosten betrachtet. Vordergründiges Motiv ist sicherlich die Einsparung des konventionell eingesetzten Brennstoffs, aber auch die umweltschonende Energieerzeugung spielt als Entscheidungsgrundlage oft mit. Bei der solaren Trinkwassererwärmung oder Warmwasserbereitung übernimmt die Solaranlage den Aufwand, das Brauchwasser zu erwärmen. Sobald die Solarkollektoren die gesamte Energie hierfür aufbringen können, macht der Heizkessel Pause. Wenn die Solaranlage gut ausgelegt ist, kann sie vom Frühjahr bis zum Spätherbst die gesamte Warmwasserbereitung übernehmen.

Ein Heizsystem ohne Solaranlage arbeitet übrigens 365 Tage im Jahr durch; sind Solarkollektoren in das System integriert, muss der Heizkessel weniger oft starten und es ergeben sich neben der Brennstoffersparnis auch Einsparungen für Verschleißteile, Wartung und Reparaturen. Die Auslegung der Solaranlage sollte so sein, dass der durchschnittliche Tagesbedarf an Warmwasser abgedeckt werden kann. Man kann eine Solaranlage aber nicht nur zu klein auslegen: Eine Überdimensionierung führt beispielsweise im Sommer zu Stillstandszeiten und einer Menge überschüssiger Wärme, die nicht genutzt oder gespeichert werden kann, auch wenn vielleicht der Ertrag im Winter dadurch erhöht wird. Daher ist vorab eine Bestandsaufnahme sehr wichtig, um die Ist-Zustände zu ermitteln und darauf aufbauend Berechnungen anzustellen.

Solaranlage zur Heizungsunterstützung

Möchte man eine Solaranlage außer der Warmwasserbereitung auch zur Heizungsunterstützung verwenden, wird die Auslegung so sein, dass die Anlage im Sommer die doppelte Energiemenge liefert, die zur Erwärmung des Brauchwassers nötig wäre. Diese Überenergie wird in Heizungsspeichern quasi zwischengelagert und an Tagen ohne Sonne wieder ans Heizsystem zur Warmwasserbereitung abgegeben.

Solaranlage zur Schwimmbaderwärmung o.ä. (Restwärmenutzung)

Dimensioniert man die Solaranlage wesentlich größer, kann man die Energie zwar mit einem größeren Pufferspeichervolumen zwischenspeichern, aber es kann im Endeffekt nie so viel Energie in der darauffolgenden Zeit (Regentage) sinnvoll verbraucht werden. Die überschüssige Energie eignet sich aber hervorragend, um beispielsweise das Swimmingpool zu temperieren, durch Kellerheizung gegen Kondensation in Kellerräumen vorzugehen oder bei einer Wärmepumpenanlage die Speicherflächen zu reaktivieren.

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