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Die Sonne liefert täglich Energie frei Haus – selbst bei bedecktem Himmel. Anders als fossile Brennstoffe ist Sonnenergie kostenlos, CO2-neutral und unerschöpflich. Sie können die Kraft der Sonne sowohl für die Wärmeerzeugung (Solarthermie) als auch für die Stromerzeugung (Photovoltaik) nutzen. Mit einer gut dimensionierten solarthermischen Anlage auf dem Dach können Sie jährlich 50 bis 65 % Ihres Warmwasserbedarfs abdecken.
Als Heizung reicht eine Solaranlage allein zwar nicht aus. Sie können eine Solarheizung aber gut mit anderen Systemen wie Gas- oder Öl-Brennwertkesseln und unter Umständen auch einer Holzpelletheizung kombinieren – und so besonders effizient und energiesparend für wohlige Wärme sorgen.
Die Solarthermie ist eine der Heizungsarten, die zunehmend im Trend liegen. Bei diesem Heizungssystem wird die Sonnenenergie in Wärme umgewandelt und zu Heizzwecken oder zur Warmwasserbereitung genutzt. Um die Wärme der Sonnenstrahlen nutzen zu können, werden in der Regel auf dem Dach sogenannte Solarkollektoren installiert, in denen Rohre mit einer speziellen Flüssigkeit verlaufen. Diese Flüssigkeit wird durch die Sonne erwärmt und gibt diese Wärme dann an einen Warmwasserspeicher ab, der im Gebäude positioniert ist. Der Vorteil dieser Heizungsart liegt klar auf der Hand: Zur Wärmegewinnung wird Sonnenenergie genutzt, die nicht nur kostenfrei ist, sondern zugleich auch die Umwelt schont. Als Heizungsunterstützung in Verbindung mit einem modernen Gasbrennwertgerät stellt die Solarthermie eine optimale Möglichkeit dar, langfristig kostengünstig und umweltfreundlich zu heizen.
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Grundlagen der Solarthermie
Eine gängige Solaranlage besteht aus dem Kollektorfeld auf dem Dach, dem Solarspeicher mit zwei eingebauten Wärmetauschern und einer Pumpe mit Sicherheitsgruppe. Diese Komponenten sind durch Rohre miteinander verbunden und stellen den Solarkreislauf dar.
Treffen Sonnenstrahlen auf den Kollektor, geben sie fast 80% ihrer Energie an den Absorber ab. Die im Kollektor enthaltene, erwärmte Flüssigkeit wird mit einer drehzahlgeregelten Umwälzpumpe in den unteren Wärmetauscher des Speichers gepumpt. Dort wird die Wärme an das relativ kältere Pufferwasser des Heizkreises im Speicher abgegeben. Das Trinkwasser und das Pufferwasser im oberen Bereich des Kessels erwärmen sich dadurch, steigen im Speicher nach oben und stehen dann zum Duschen, Baden und als Heizenergie zur Verfügung. Eine Temperaturdifferenz-Regelung setzt die Pumpe im Solarkreislauf nur dann in Gang, wenn die Kollektortemperatur über der Speichertemperatur liegt. Entsprechende Temperaturfühler sind im Kollektor und im Speicher eingebaut.
Scheint die Sonne weniger, z. B. im Winter, dann wird das Brauchwasser über den im Speicher oben liegenden Wärmetauscher von einem Gas-Brennwertkessel durch eine separate Boilerbeladepumpe erwärmt. Wird während der sommerlichen Urlaubszeit kein Wasser abgenommen und eine persönlich eingestellte Maximaltemperatur von etwa 85° C erreicht, schaltet sich die Anlage automatisch ab.
Man unterscheidet grundsätzlich 2 Arten von solarthermischen Anlagen:
Brauchwasserlösung:
Dabei wird nur das Brauchwasser (“Wasser aus dem Hahn”) mit Hilfe der Sonne erwärmt. Kostengünstige Variante, meist nur 2 Kollektoren und ein kleiner Speicher notwendig.
Brauchwasser und Heizungsunterstützung:
Hierbei wird neben dem Brauchwasser auch die Heizung unterstützt. Bei Fußbodenheizung reicht die Temperatur bereits aus für den Kreislauf; bei normalen Heizkörpern muss die Temperatur mit Hilfe der Heizung zusätzlich gesteigert werden. Man erreicht trotzdem auch hier eine Einsparung der Heizkosten, da das Wasser bereits eine deutlich höhere Temperatur hat. Meist 4 Kollektoren und ein großer Speicher erforderlich.
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[av_toggle title=’Photovoltaik‘ tags=“]
Was ist Photovoltaik?
Die Photovoltaik ermöglicht es, Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umzuwandeln. Diese Umwandlung erfolgt durch den sogenannten photovoltaischen Effekt, sprich die Wechselwirkung zwischen einstrahlendem Sonnenlicht und dotiertem (mit Fremdelementen verunreinigten) Halbleitermaterial der Solarzelle. Dabei kommt es zur Freisetzung von elektrischen Ladungsträgern, die mittels metallischer Kontakte abgeführt werden. Der so erzeugte Gleichstrom lässt sich durch einen nachgeschalteten Wechselrichter in netztauglichen Wechselstrom transformieren (umwandeln). Wichtigstes Element eines Solargenerators ist die Solar- oder Photovoltaikzelle. Mehrere Solarzellen werden zu einer elektrischen Einheit zusammengefasst, das sogenannte Solarmodul.
Photovoltaik auf dem Dach
Im Grunde könnte eine Photovoltaikanlage auf fast jedem Dach installiert werden. Einige Dächer besitzen jedoch bessere Voraussetzungen als andere Dächer. Eine optimale Eigenschaft, die ein Dach, auf welchem eine Photovoltaikanlage installiert werden soll, mitbringen kann, ist eine gute Ausrichtung. Denn: Je länger die Sonne ungehindert auf die Photovoltaikanlage einstrahlen kann, desto mehr Sonnenenergie kann in elektrische Energie umgewandelt werden.
Optimal wäre es, wenn das Dach, auf dem die Photovoltaikanlage installiert werden soll, zwischen Südost und Südwest ausgerichtet wäre. Der Neigungswinkel der Dachfläche sollte bestenfalls zwischen 20 und 60 Grad betragen. Je mehr die installierte Photovoltaikanlage von diesen optimalen Voraussetzungen abweicht, desto mehr Dachfläche sollte für die Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie zur Verfügung gestellt werden bzw. desto mehr Photovoltaik- Module sollten auf dem Dach installiert werden, um die Differenzen somit möglichst auszugleichen.
Die Installation einer Photovoltaikanlage auf dem Dach sollte möglichst von einem versierten Elektroinstallateur bzw. Spezialisten vorgenommen werden. Für den Fall, dass Sie sich als Heimwerker zutrauen, eine Photovoltaikanlage selbst zu installieren, ist es empfehlenswert sich im Vorfeld gut zu informieren. Da Solarmodule sehr empfindlich auf Druck reagieren können, dürfen diese auf keinen Fall betreten werden. Weiterhin sind Sie als Betreiber einer Photovoltaikanlage dazu verpflichtet, die Anlage dem Netzbetreiber zu melden.
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