Heizungsunterstützung - Die Solarheizung
Auf das Jahr gerechnet, verursacht Ihnen eine Heizanlage die mit fossilen Brennstoffen heizt, die meisten Kosten. Falls jedoch eine Ölheizung durch eine Solarheizung, also einer thermischen Solaranlage unterstützt wird, sparen Sie nicht nur am Brennstoffverbrauch, sondern senken damit aktiv den CO2-Ausstoß. Wir möchten Ihnen hier einen Überblick über das Thema Heizungsunterstützung durch eine Solarheizung verschaffen.
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Nur Warmwasserbereitung oder zusätzliche Heizungsunterstützung?
Meistens lohnt es sich bei der Anschaffung einer thermischen Solaranlage, diese nicht nur für die Warmwasserbereitung, sondern auch für die Heizungsunterstützung einzusetzen.
Dieses Vorhaben lohnt sich besonders, wenn die Dachfläche eine südliche Ausrichtung und eine Neigung von 30-40° aufweist. Erst dadurch kann gewährleistet werden, dass der Verbrauch an Energie durch die solare Heizungsunterstützung immens verringert wird.
Falls Ihr Dach diese Vorraussetzung nicht erfüllt, kann dennoch geprüft werden, ob die gewonnene, solare Energie für die Warmwasserbereitung ausreicht. Eine thermische Solaranlage zur Unterstützung der Warmwasserbereitung lässt sich wesentlich einfacher auslegen als eine Solaranlage zur Heizungsunterstützung.
Pro Person, geht man von einer Kollektorfläche von circa 3-4 Quadratmetern aus. Der Solarspeicher sollte ebenfalls ausreichend dimensioniert werden, denn so besteht die Möglichkeit den Bedarf an Warmwasser sogar zu 60 Prozent zu decken.
Ausgehend von einem 4 Personen Haushalt, sollte ein Solarspeicher eine Größe von 600-800 Litern aufweisen. Lassen Sie sich zu diesem Thema von einem Fachmann beraten. Er kann genaue Berechnungen erstellen, um die Effizienz der thermischen Solaranlage festzustellen.
Warmwasserbereitung
Heizungsunterstützung
Funktionsweise der Solarthermie zur Heizungsunterstützung
Durch die angebrachten Kollektoren werden durch die Sonneneinstrahlungen erzeugte Energien in Wärme umgewandelt. Um optimale Erträge aus den Kollektoren für die Heizungsunterstützung zu erzielen, ist eine ausreichend große und südlich ausgerichtete Dachfläche unbedingt nötig.
Außerdem sollten die Kollektoren ausreichend groß sein, um genug Wärme aufnehmen zu können. Durch die Kollektoren zirkuliert ein Gemisch aus Frostschutzmittel und Wasser, auch Wärmeträger- oder Solarflüssigkeit genannt. Diese erhitzte Flüssigkeit wird über einen Wärmetauscher in den Solarspeicher transportiert.
Sobald die Flüssigkeit abgekühlt ist, wird diese wieder zu den Kollektoren geleitet, wodurch sie erneut erhitzt wird. Unabdingbar bei der Nutzung einer thermischen Solaranlage ist der Solar- oder Pufferspeicher, der in jedem Fall gut isoliert und auch ausreichend groß dimensioniert sein sollte. Dieser speichert die durch die Sonne gewonnene Wärme in Form von heißem Wasser und kann den Bedarf somit auch an sonnenarmen Tagen bereitstellen. In diesem Fall befördert der Pufferspeicher die Wärme mit Hilfe eines Wärmetauschers an den Heizkreislauf, wodurch das Warmwasser oder Heizungswasser bereitgestellt wird.
Oftmals haben die Heizungen heutzutage schon die passenden Anschlüsse dafür. Je nach Größe des Solarspeichers, kann bei einer längeren Schlechtwetterperiode der Bedarf an Warm- und Heizungswasser gedeckt werden. Im Sommer kann bei ausreichender Dimensionierung der Anlage sogar der komplette Bedarf an Wärme für ein Einfamilienhaus gedeckt werden. Selbst in den Übergangszeiten leistet die thermische Solaranlage noch einen beträchtlichen Beitrag zur Erwärmung des Haushalts. Im Winter muss die reguläre Heizung zur Unterstützung der Solarthermie zwar arbeiten, jedoch nicht mehr in dem Ausmaß wie ohne eine Solarthermie-Anlage. Trotzdem kommt es natürlich stark auf die Dimensionierung des Pufferspeichers an.
Je größer der Speicher, desto mehr Wärme kann gespeichert und bei Bedarf weitergegeben werden.
Da bei der Heizungsanlage die Komponenten wie zum Beispiel Gastherme, Ölkessel oder Wärmepumpe deutlich weniger arbeiten müssen, wird der Verschleiß der Anlage gemindert und senkt zusätzlich Ihren Brennstoff- und Stromverbrauch.
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Optimale Dachneigung und Dachausrichtung
Solarerträge nach Monat und Dachneigung
Verschattung von thermischen Solaranlagen
Voraussetzungen für solare Heizungsunterstützung
Voraussetzungen für die solare Heizungsunterstützung sind:
- Eine geeignete Dachfläche mit einem Neigungswinkel zwischen 30 und 60 Grad.
- Dachausrichtung möglichst nach Süden (Abweichungen von 35° sind akzeptabel).
- Dachflächen dürfen nicht durch Bäume oder Nachbargebäude verschattet werden.
All diese Voraussetzungen sind entscheidend für die Effizienz der Anlage. Reicht die Dachausrichtung nicht aus um den Kollektoren eine ideale Stellung zu ermöglichen, kann diese jedoch durch Aufständerungssysteme korrigiert werden. Falls ein Dach verschattet wird, hat dies enormen Einfluss auf die thermische Solaranlage. Dies kann zu erheblichen Einbußen führen.
Sollte Ihr Dach jedoch sämtliche Anforderungen erfüllen, kann mit der Planung und Berechnung der thermischen Solaranlage zur Warmwasser- und Heizungsunterstützung angefangen werden. Je größer eine Anlage, desto höhere Anschaffungskosten kommen auf Sie zu. Ist die Anlage jedoch zu klein dimensioniert, schafft es die Anlage nicht den Bedarf zu decken. Lassen Sie sich auch hierzu ausführlich von einem Fachmann beraten, damit eine für Sie passende thermische Solaranlage gefunden wird.
Deckungsanteil des Wärmebedarfs
Der Deckungsanteil beschreibt, wie viel Bedarf an Energie durch eine thermische Solaranlage gedeckt wird. Wenn also der Wärmebedarf zu 60 Prozent von einer thermischen Solaranlage gedeckt werden kann und eine Ölheizung lediglich 40% nachheizen muss, liegt der Deckungsanteil bei 60 Prozent. Der solare Deckungsanteil hängt ganz von der Konfiguration der Anlage und dem Wärmebedarf des Haushaltes ab.
Anlagengröße einer Solarheizung
Eine Anlage die zusätzlich zu Heizungsunterstützung genutzt wird, muss bedeutend größer dimensioniert werden als bei einer Anlage zur reinen Brauchwassererwärmung. Die Kollektorfläche muss doppelt so groß sein als bei der reinen Brauchwassererwärmung, also werden pro Person ungefähr 3-4 Quadratmeter für die Heizungsunterstützung benötigt. Durch diese Größe kann circa 20% des gesamten Wärmebedarfs gedeckt werden. In Gebäuden die außerordentlich gut gedämmt sind, kann dieser Wert bis zu 45 Prozent ansteigen.
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Wärmespeicher
Ein Wärmespeicher oder auch Pufferspeicher genannt, fungiert als Zwischenspeicher für die solar gewonnene Energie. Gerade bei thermischen Solaranlagen besteht der Nachteil, dass in den Monaten in denen am wenigsten Warmwasser oder Heizungswasser benötigt wird, am meisten erzeugt wird. Dieses Problem kann jedoch ein ideal ausgelegter Wärmespeicher teilweise beheben. Der Wärmespeicher speichert ein großes Volumen an Warmwasser und kann somit auch bei schlechter Witterung den Bedarf an Wärme decken. Zusammen mit den Kollektoren, stellt der Wärmespeicher eine wichtige Komponente der Solarthermie dar. Bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus, kann man von einer Größe des Wärmespeichers von 400 bis 800 Litern ausgehen.
Kosten
Die Anschaffungskosten für eine thermische Solaranlage mit zusätzlicher Heizungsunterstützung sind zwar höher als bei der reinen Warmwasserbereitung, jedoch sollten Sie die Einsparungen durch dieses System berücksichtigen. Dazu sollte die Anlage jedoch nach Ihrem Bedarf ausgelegt werden, damit sie effektiv arbeiten kann. Dazu lassen Sie sich bestenfalls von einem Fachmann beraten, der unter Berücksichtigung aller Gegebenheiten vor Ort eine individuelle Berechnung durchführen und Ihnen ein passendes Angebot unterbreiten kann.
Beispielrechnung
Ein beispielhafter 4 Personen Haushalt mit 150 Quadratmetern Wohnfläche, benötigt eine Kollektorfläche von circa 12 Quadratmetern und einen Wärmespeicher mit 600-800 Liter Volumen. Im Schnitt kann man bei Flachkollektoren pro Person mit circa 3-4 Quadratmetern und bei Vakuumröhrenkollektoren von 3 Quadratmetern ausgehen. Der Wärmespeicher sollte pro Person mit einer Größe von 150-200 Liter ausgelegt werden.
Die kompletten Anschaffungskosten einer thermischen Solaranlage zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung belaufen sich auf ungefähr 8.000 bis 12.000 €. Wobei man für die Installation und Montage mit zusätzlichen 600 bis 1.500 € rechnen sollte.
Die Anschaffungskosten mögen auf den ersten Blick hoch erscheinen, doch wenn Sie die Einsparungen von bis zu 45 Prozent des gesamten Heizenergieverbrauchs berücksichtigen, lohnt sich diese Investition auf jeden Fall.
Förderung
Bei der Kombination von Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung haben Sie noch einen entscheidenden Vorteil, denn dieses Vorhaben wird durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) deutlich höher bezuschusst, als vergleichsweise eine Anlage zur reinen Brauchwassererwärmung.
Vor- und Nachteile von thermischen Solaranlagen zur Heizungsunterstützung
Vorteile
Wenn Ihre Kombianlage auf Ihren Bedarf korrekt dimensioniert wurde, kann eine Einsparung des Heizölbedarfs bis zu 45 Prozent erfolgen. Entscheidend dafür ist jedoch auch die gegebene Ölheizung und welchen Wasserspeicher Sie installiert haben.
Die Ölheizung weist durch eine Solaranlage eine wesentlich längere Lebensdauer auf, da häufiges Anspringen gerade in den Übergangszeiten und im Sommer vermieden wird.
Sie erhalten für diese Hybridheizung mit Heiz- und Brauchwasserunterstützung hohe Fördermittel durch die BAFA-Förderung.
Doch die Solarthermieanlage ist nicht nur wirtschaftlich, sondern auch ökologisch sinnvoll, da durch die erzeugte Wärme weniger Stick- und Schwefeldioxide in die Umwelt abgelassen werden. Außerdem entsteht bei diesem Vorgang weder Ruß, noch Kohlendioxid.
Nachteile
Nachteile bringt in erster Linie erst einmal die Ölheizung, da die Kosten des Brennstoffs vorfinanziert werden müssen. Auch ist der benötigte Platzbedarf für eine Ölheizung, als auch bei einer Kombination von einer thermischen Solaranlage und Ölheizung sehr hoch. Einen weiteren Nachteil sehen wir auch bei den Anschaffungskosten, jedoch amortisieren sich diese durch die Einsparungen nach einigen Jahren.
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