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
NL) 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
- mindestens 15% solare Deckungsrate des Wärme- und Kälteenergiebedarfs
