Baunetz_Wissen

Planung von solarthermischen Anlagen

Die Größe einer solarthermischen Anlage richtet sich zuerst danach, ob sie nur die Warmwassererwärmung übernehmen oder auch die Heizung unterstützen soll. Ist die Nutzungsart entschieden, kann der Anlagenplaner den angestrebten solaren Deckungsgrad festlegen. Er beschreibt den Anteil der solaren Wärme am gesamten Wärmebedarf des Gebäudes. Wie hoch er angesetzt wird, richtet sich nach der Strategie, wie die Anlage am wirtschaftlichsten zu betreiben ist. Bei der solaren Warmwasserbereitung ist der Deckungsgrad hoch (bis zu 70%), bei der Heizungsunterstützung dagegen sollte ein Kompromiss zwischen Ertrag und Deckungsgrad geschlossen werden. Bei kleineren Anlagen kommt deshalb oft die Strategie der bedarfs-kostenoptimierten Anlage zur Anwendung mit solaren Deckungsgraden zwischen 40% und 60%.

Bauliche Voraussetzungen
Bevor die Solaranlage geplant werden kann, sind eine Reihe von baulichen Angaben wie Wärmedämmstandard, Dachneigung, Verschattung usw. zu ermitteln. Dafür bieten die Anlagenhersteller vorgefertigte Datenbögen an, die vom Bauherren und dem Anlagenerrichter auszufüllen sind (siehe Muster-Checkliste unter Downloads).

Berechnungsgrößen und Dimensionierung
Der Wärmebedarf wird aus dem Warmwasserverbrauch (Leistungskennzahl N_L) oder durch die (sommerliche) Heizlast ermittelt. Bei Gebäuden im Bestand kann der Wasserverbrauch auch an der Wasseruhr abgelesen werden. Nach der Ermittlung des Wärmebedarfs legt der Planer Kollektorfläche und Speichervolumen aus und dimensioniert die Solarkreiskomponenten (Pumpe, Ausdehnungsgefäß, Rohrleitungen). Für die exakte Planung von thermischen Solaranlagen zur Heizungsunterstützung bedarf es heute in der Regel einer computergestützten Simulation. Viele Hersteller bieten speziell für ihre Solarprodukte eine maßgeschneiderte Simulationssoftware an. Der Bundesindustrieverband Haus-, Energie- und Umwelttechnik (BDH) hat im Infoblatt Nr. 17-2: Thermische Solaranlagen Teil 2 Praxistipps zur Dimensionierung und Installation die wichtigsten Informationen zusammengestellt und auf seiner Website zur Verfügung gestellt (siehe Surftipps).

Hydraulischer Abgleich
Damit eine solaren Heizungsunterstützung effizient arbeitet, ist eine hydraulisch abgeglichene Heizung mit großen Spreizungen, niedrigen Volumenströmen und möglichst niedrigen Rücklauftemperaturen besonders wichtig. Auch bei einer Nachrüstung lohnt sich deshalb der Aufwand der nachträglichen Einregulierung. Seit September 2011 fördert das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) nur noch den Einbau solarthermischer Anlagen, wenn der Nachweis des hydraulischen Abgleichs vorliegt.

Einfluss des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG)
Das EEWärmeG gilt seit 2009 (novelliert 2011) und verpflichtet Bauherren und Eigentümer von Gebäuden erneuerbare Energien zu nutzen. Wer sich für den Einbau einer solarthermische Anlage entscheidet, muss die vorgeschriebenen Deckungsraten und Kollektorflächen beachten.

Für Neubauten gilt:

1 und 2 Wohneinheiten: mindestens 0,04 m² Bruttokollektorfläche pro m² Nutzfläche *)
ab 3 Wohneinheiten: 0,03 m² Kollektorfläche pro m² Nutzfläche *)
Nichtwohnbauten: 15% solare Deckungsrate des Wärme- und Kälteenergiebedarfs

Für grundlegend renovierte öffentliche Gebäude gilt: