Solarthermische Großanlagen
Im Großanlagenbau unterstützt die Solaranlage meistens die Warmwasserbereitung. Zunehmend werden aber auch Systeme zur Heizungsunterstützung installiert. Solarthermische Großanlagen arbeiten effizienter und erzielen ein besseres Kosten-Nutzen-Verhältnis als die kleinen Anlagen für Ein- und Zweifamilienhäuser. Für die Wirtschaftlichkeit einer Großanlage ist ein hoher Warmwasserbedarf im Jahresverlauf ausschlaggebend. So werden diese Anlage vorwiegend eingesetzt in Alten- und Pflegeheimen, in Krankenhäusern, Hotels, Sportanlagen und im Wohnungsbau (siehe Objektbericht Wohnsiedlung Ackermannbogen in München), aber auch in energieintensiven Gewerbebetrieben wie Fleischereien, Bäckereien oder Brauereien.
Bild: BSW-Solar/Upmann, Berlin
Bild: Solites, Stuttgart
Bild: Solites, Stuttgart
Anlage
Damit sich Solaranlagen für größere Gebäude rechnen, müssen
möglichst hohe Systemnutzungsgrade und damit hohe Erträge erzielt
werden. Voraussetzung dafür ist das Ermitteln des tatsächlichen
Warmwasserverbrauchs: Im Gebäudebestand wird er gemessen; für
Neubauten werden Vergleichswerte herangezogen. Bei der zentralen
Warmwasserbereitung in Großanlagen ist besonders auf die
Trinkwasserhygiene zu achten (DVGW-Arbeitsblatt W 551:
Trinkwassererwärmungs- und Trinkwasserleitungsanlagen).
Im Gegensatz zu den Solaranlagen der ersten Generation wird der Solarspeicher heute nicht mehr mit Trinkwasser gefüllt, sondern mit Heizwasser, um Legionellenwachstum zu vermeiden. Die Wärme wird in einem Pufferspeicher zwischengelagert und von einem Entlade-Wärmetauscher (Durchlauferhitzerprinzip) an das Trinkwasser abgegeben. Die großen Pufferspeicher werden oft in Einzelteilen angeliefert und vor Ort im Technikraum zusammengeschweißt. Bei Großanlagen kommen neben den üblichen Kollektorgrößen auch spezielle großflächige Kollektoren zum Einsatz, die von den Herstellern nach Maß angefertigt werden.
Solare Nahwärmesysteme
Um zukünftig größere Siedlungsbereiche klimaneutral mit Wärme zu
versorgen, sind neben Biomasse- auch Solar-Nahwärmenetze notwendig.
Bisher gibt es in Deutschland nur einige Pilotanlagen, die von der
Forschung begleitet werden. Sie sind immer als
heizungsunterstützende Kombianlagen ausgeführt und können sowohl
für den Neubau als auch in sanierten Siedlungen eingesetzt
werden.
Typisch für Solarnahwärmenetze sind saisonale Speicher. Sie kommen zum Einsatz, wenn die Solaranlage mehr als ein Drittel des jährlichen Wärmebedarfs abdecken soll. Diese Großspeicher können einen großen Teil der Sonnenwärme aus dem Sommer bis in das Winterhalbjahr speichern. Die Langzeit-Wärmespeicher sind auf solare Deckungsanteile bis zu 60% ausgelegt. Je größer die Speicher sind, desto geringer sind deren spezifische Energieverluste und Kosten. Beladen werden sie von den großen Kollektorfeldern des Nahwärmesystems, die sich auf einzelnen Häusern oder auf einem zentralen Gebäude befinden können. Noch kaum verbreitet ist die Integration großer Kollektorflächen in die Fassade.
Bei solarer Nahwärme werden meistens moderne 2-Leiter-Wärmenetze
verlegt. Wird zum Transport der Solarwärme in die Heizzentrale eine
weitere Solarrohrleitung verlegt, spricht man von einem 2 +
2-Leiternetz. Solare Nahwärmesysteme erfordern niedrige
Rücklauftemperaturen. Die technische Umsetzung der
Niedertemperatursysteme ist momentan noch sehr teuer. Getestet wird
derzeit eine Absorptions-Wärmepumpe zum Auskühlen des saisonalen
Wärmespeichers. Experten rechnen bis 2020 mit der Marktreife
saisonaler Wärmespeicher im Nahwärmenetz.
