Allgemein – Seite 2 – ahornsolar.de

Effizienz von Heizsystemen

Immer wieder werden Infografiken durch die sozialen Netzwerke geschickt, die elektrische Wärmepumpen als effizienteste Heizungstechnik darstellen:
„Aus 100% Ökostrom wird 350% Wärme zum Heizen“.
Dagegen sei eine Gasbrennwertheizung auf Basis von grünem Synthesegas echte Energieverschwendung, weil durch die Umwandlungsverluste der Power-to-Gas Anlagen nur gute 60% der ursprünglichen Energie übrigbleiben. Perfiderweise stimmt die Story bei isolierter Betrachtung der Wärmepumpe und der Synthesegasherstellung sogar. Aber eben nicht bei ehrlicher Bilanzierung im Gesamtsystem.

Es wird noch lange dauern, bis Wärmepumpen zu jeder Stunde eines Jahres mit 100% Ökostrom betrieben werden können. Anfang 2021 erreichten Solarstrom und Wind eine ganze Woche lang zusammen nur 17% Anteil im Strommix (Quelle: energy-charts.info), und das obwohl im Schnitt des Jahres 2020 ihr Beitrag zur Stromerzeugung über 37% ausmachte. So gehört also einiger Optimismus dazu, wenigstens 50% der Stromversorgung für Wärmepumpen „frisch gepresst“ aus Photovoltaik und Windenergie zu erhalten. Die anderen 50% müssen den langen Weg über Power-to-Gas und Rückverstromung gehen, wobei nur 30% der ursprünglichen elektrischen Energie herauskommen.
Wer bei der Heizungserneuerung lediglich den Ölkessel gegen Gasbrennwerttechnik austauscht, verschenkt hohe Zuschüsse: 40% der anrechenbaren Kosten! Diese Fördergelder werden nur gezahlt, wenn dabei eine Solarthermieanlage für Warmwasserbereitung und Raumheizung entsteht, decken dann aber einen Großteil der Mehrkosten ab. Der Sonnenkollektor und die damit verbundene hocheffiziente Anlagentechnik sollten unter normalen Verhältnissen den Gasverbrauch um 40% reduzieren können.
Als dritter Weg steht auch der Anschluss an ein Wärmenetz offen, wenn ein solches vor Ort verfügbar ist oder in der Nachbarschaft organisiert werden kann. Seit Anfang 2021 gibt es abhängig vom Anteil erneuerbarer Energien in aus der Zentrale des konkreten Wärmenetzes im Normalfall wenigstens 30 Prozent, bei Austausch eines Ölkessels gegen einen Wärmenetzanschluss womöglich sogar 45 Prozent Zuschuss.

Wenn man für alle möglichen Varianten die Effizienz bezogen auf den eingesetzten Ökostrom berechnet, ergibt sich bei der Solarthermie Verblüffendes: Die Pumpe im Solarkreis braucht kaum mehr als 20 Watt und holt so mit einer Kilowattstunde elektrischer Hilfsenergie über 50 kWh Solarwärme in den Speicher. So werden aus 100% Strom über 5.000% Wärme.

Ob beim Umwandeln von überschüssigem Ökostrom in Synthesegas oder bei der Rückverstromung im Bedarfsfall, es entsteht jedes Mal Abwärme, die ohne zusätzlichen Strombedarf für Heizzwecke genutzt werden kann. So sind dekarbonisierte Wärmenetze auf Basis von Solarthermie, Abwärme und vielleicht auch mit Wärmepumpen die effizienteste Heiztechnik.

Für alle Nutzungspfade ergeben sich prozentuale Anteile der direkten und der indirekten, mehr oder weniger effizienten Nutzung von Ökostrom mit einer entsprechenden Gesamteffizienz. Um diese einfacher nachvollziehbar zu machen, habe ich sie in einer Infografik zusammengefasst:

Dieselbe Grafik im PDF-Format hier

Ergebnis: Solarthermie mit Gasbrennwertkessel schneidet kaum schlechter ab als Luft-Wasser-Wärmepumpen. Klare Gewinner sind dekarbonisierte Wärmenetze.

Repowering für Sonnenkollektoranlagen

Repowering

ist vor allem aus der Windenergiebranche bekannt und bezeichnet die Erneuerung von Energieerzeugungsanlagen am selben Standort. „Durch die rasante Entwicklung der Technologie (…) ist es in vielen Fällen rentabel, schon vor Ablauf der technischen Lebensdauer alte, kleine Anlagen durch neue, größere zu ersetzen.“ (aus: Wikipedia)

Was für die Erzeugung von Ökostrom richtig ist, kann auch guter Ansatz für Sonnenkollektoranlagen sein, die in die Jahre gekommen sind. Dazu lohnt sich ein Blick auf den Kollektor, auf den Solarspeicher und auf die Regelungstechnik.

Solarthermie im Gebäudeenergiegesetz

Mehr Prozentanteile mit weniger Fläche schaffen!

Das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) und die Energieeinsparverordnung (EnEV) waren in die Jahre gekommen und wurden am 1. November 2020 vom Gebäudeenergiegesetz (GEG) abgelöst. Der neue Gesetzestext hat die wesentlichen Regelungen zur Solarthermie nahezu 1:1 übernommen. Die Mindestanforderung zur Deckung des Wärme- und Kälteenergiebedarfs durch eine solarthermische Anlage bleibt bei 15 Prozent. Da der Heizwärmebedarf heutiger Neubauten aber gegenüber 2009 drastisch gesunken ist, sind diese 15 Prozent aber mit viel weniger Kollektorfläche zu schaffen, als das GEG vermuten lässt.

Für Neubauten schreibt das GEG bei Nutzung solarthermischer Anlagen einen Mindestanteil am Wärme- und Kälteenergiebedarf von mindestens 15 Prozent vor (§ 35). Um den Nachweis zu vereinfachen, macht das GEG in seinem Anhang gleich eine Vorgabe für eine entsprechende Kollektorfläche:

Der Mindestanteil gilt als erfüllt, wenn bei Wohngebäuden mit höchstens zwei Wohnungen solarthermische Anlagen mit einer Fläche von mindestens 0,04 Quadratmetern Aperturfläche je Quadratmeter Nutzfläche installiert und betrieben werden, bei Mehrfamilienhäusern sind es 0,03 m² Aperturfläche je Quadratmeter Gebäudenutzfläche. Mit diesen Flächenvorgaben soll es nach Wunsch des Gesetzgebers möglich sein, mit einer einfachen Warmwasser-Solaranlage (ohne Heizungunterstützung!) die Anforderung des EEWärmeG zu erfüllen.

Die Gebäudenutzfläche ergibt sich aus dem beheizten Volumen des Wohngebäudes und ist deutlich größer als die Wohnfläche. Die eigentlich als Minimallösung gedachte Anforderung des GEG führt daher zu relativ großen Kollektorflächen, bei 250 m² Gebäudenutzfläche zum Beispiel 10 m² (Apertur). Die Bruttofläche ist je nach Konstruktion nochmals größer. Mit einer solchen Dimensionierung ist sie aber viel zu groß, um nur das Duschwasser damit zu erwärmen und vielleicht sogar größer, als die Platzverhältnisse auf dem Dach zulassen. Besser als gar keine Sonnenkollektoranlage ist aber eine Kollektoranlage mit etwas kleinerer Fläche allemal. Was tun, wenn tatsächlich nur eine Warmwasser-Solaranlage auf das Dach montiert werden soll?

Die erste Möglichkeit besteht darin, verschiedene Erfüllungsoptionen des GEG miteinander zu kombinieren. Im genannten Beispiel würden 5 m² Aperturfläche das Gesetz nur zu 50% erfüllen. Weitere 50% könnten z. B. über eine verstärkte Wärmedämmung oder eine zusätzliche PV-Anlage geleistet werden.

Die zweite Möglichkeit nutzt die Tatsache, dass in den Jahren seit Bestehen des EEWärmeG der Heizwärmebedarf der Neubauten drastisch gesunken ist. Unter normalen Voraussetzungen kann eine für die Warmwasserbereitung ausgelegte Solarthermieanlage diesen im Sommer zu 100 Prozent und im ganzjährigen Schnitt zu 60 Prozent decken. Als früher der Heizwärmebedarf noch drei Viertel des Gesamtwärmebedarfs ausmachte, waren diese 60 Prozent in der Gesamtbilanz nur 15 Prozent wert. Inzwischen hat sich das Verhältnis von Warmwasser- zu Heizwärmebedarf aber von 1:3 auf (meistens) 1:1 geändert.

Nach einem ordentlichen rechnerischen Nachweis und mit einem effizienten Sonnenkollektor kann der vom GEG geforderte Mindestanteil von 15 Prozent Solarwärme also problemlos auch für eine deutlich kleinere Kollektorfläche nachgewiesen werden. Dafür eignet sich das Solarsimu-EnEV-Verfahren, mit dem auch die 50 Prozent Mindestanforderung für Solaraktivhäuser (BAFA Innovationsförderung!) gerechnet wird. Allerdings müssen Nachweise für das GEG über einen Energieberater geleistet werden.

Meine persönliche Empfehlung ist, bei der Dimensionierung der Solarthermieanlage nicht stumpf der Quadratmetervorgabe des GEG zu folgen, sondern sich an der Standard-Kollektorfläche nach DIN 4701-10 (Kollektorfläche = 0,09 m² x Gebäudenutzfläche hoch 0,8) zu orientieren.

Bei guter Südausrichtung und erst recht, wenn das Gebäude mit fossilem Erdgas oder Heizöl beheizt wird, sollte der Anteil der Solarwärme aber (deutlich über das GEG hinausgehend!) wenigstens 30 Prozent erreichen. Wie groß dafür der Kollektor sein muss, und ob die Solarwärme auch für die Heizung genutzt werden sollte, hängt von der Flächeneffizienz des Sonnenkollektors und vom Verhältnis von Warmwasser- zu Heizwärmebedarf des konkreten Projekts ab.

Nicht jeder Quadratmeter mehr, sondern jede Kilowattstunde mehr aus einer Sonnenkollektorfläche auf dem eigenen Dach ist gut für Klimaschutz und Energiewende!

Photovoltaik und Solarthermie bündeln

Der Arbeitskreis Energie und Mobilität der Agenda 21 in Sauerlach organisiert zusammen mit der Energieagentur Ebersberg – München eine Bündelaktion für Photovoltaik in der Gemeinde Sauerlach. Das vereinfacht es den interessierten Bürgerinnen und Bürgern, eine PV-Anlage installieren zu lassen, was ein ökologisch und ökonomisch sinnvoller Beitrag für eine klimafreundliche Zukunft ist.

Eine 4 kW Photovoltaikanlage auf dem Dach hilft, jährlich rund 2 Tonnen CO2-Emissionen zu vermeiden (bei rund 500 g CO2/kWh im deutschen Strommix). Dieselbe Menge CO2 kann aber auch eingespart werden, wenn eine Heizungsanlage nur 700 Liter Heizöl weniger verbrennt. Daher ist es gut, dass die Bundesregierung mit der neuen Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien im Wärmemarkt hohe Zuschüsse (bis zu 45 Prozent!) für die Stillegung von Ölkesseln und für die Installation von Solarthermieanlagen, Wärmepumpen und Holzkesseln zahlt.

Eine Photovoltaikanlage, die das gesamte Dach belegt oder alle verfügbaren finanziellen Mittel in Anspruch nimmt, ist also nicht unbedingt die optimale Lösung, weder im Sinne einer klimafreundlichen Energieversorgung, noch hinsichtlich der Ausnutzung verfügbarer Zuschüsse. Daher empfehle ich dringend, die Nutzung von Photovoltaik, Sonnenkollektoren und erneuerbaren Energien wie Holzpellets gebündelt in einem Gesamtkonzept zu planen.

Eine neutrale Beratung klärt diese drei Fragen:

Ist die Heizungstechnik im Haus auf einem Stand, dass die Photovoltaik die beste Möglichkeit ist, noch mehr Kosten und Umweltbelastung zu sparen – oder muss eine Sanierung der Heizung an erster Stelle stehen?
Welchen Nutzen bringt es, auf einem Teil der Dachflächen Sonnenkollektoren zu installieren?
Wieviel Solarstrom können die PV-Module liefern, falls sie sinnvollerweise für die Solarthermie etwas Platz lassen?

Es braucht kein großes Dach für viel Wärme aus Sonnenkollektoren

Ich arbeite im Vertrieb für Produkte zum Heizen mit Erneuerbaren Energien und darf daher formal nicht in Anspruch nehmen, neutral zu beraten. Aber zu den genannten Fragen erhalten Sie von mir auf alle Fälle eine kompetente und ehrliche Beratung. Rufen Sie mich an (669904) oder schreiben Sie mir eine E-Mail (info@ahornsolar.de)! Unter Sauerlachern ist eine schnelle Terminvereinbarung für ein Gespräch vor Ort kein Problem.

Schnell wirksamer Klimaschutz mit Solarthermie

Es ist eine Paradoxie dieser Zeit, wie einige prominente Vertreter der Klimaschutzbewegung die drohende Gefahr der bereits einsetzenden Klimakatastrophe beschwören – aber zu ihrer Abwendung ausschließlich Strom aus Sonne und Wind gelten lassen.

Windräder und Photovoltaikanlagen stellen zweifellos die wichtigsten Bausteine der künftigen Energieversorgung dar. Nur geht ihr Ausbau aus technischen wie aus politischen Gründen viel zu langsam voran, um alleine damit noch vor 2035 den gesamten Energiebedarf zu decken. Vor allem im Wärmesektor gibt es aber viele Möglichkeiten, mit minimalem Einsatz elektrischer Energie sehr große Beiträge zur Dekarbonisierung zu liefern. Solarthermie, also Wärme aus „klassischen“ Sonnenkollektoren, und damit verbundene Effizienztechnologien können die Lücke schließen, die eine verschleppte Energiewende im Stromsektor gerissen hat.

Klimaschutzszenario — Für eine PDF-Version auf die Grafik klicken

Keine Energiewende ohne Solarwärme
Wer Klimaschutz ernst meint, kann Solarthermie-Anlagen für Warmwasser und Raumheizung nicht schlechtreden. Nichts gegen Photovoltaikanlagen, dafür gibt es neben dem Sonnenkollektor meistens noch viel freien Platz auf dem Dach. Nichts gegen Wärmepumpen, wenn diese auch im Winter noch wenigstens drei Kilowattstunden Wärme pro Kilowattstunde Strom produzieren. Leider ist das aber keine Selbstverständlichkeit, erst recht nicht bei der Umstellung alter Heizungsanlagen, und jede Kilowattstunde mehr Stromverbrauch erhöht zuerst einmal den Anteil fossiler Energien am Strommix.

Solarthermie ist: am Sommerabend ein durchgeladener Solarspeicher für wenigstens 48 Stunden voll-solare Wärmeversorgung

Optimale Wirtschaftlichkeit der „Faktor 2-Anlage“

Einfache Trinkwasser-Solaranlagen schaffen im Jahresschnitt immerhin rund 15% Einsparung. Das liegt aber weit unter dem Potenzial einer Sonnenkollektoranlage. Bei einer „Faktor-2-Anlage“, also Verdoppelung der Kollektorfläche gegenüber der einfachen Auslegung für die Trinkwassererwärmung, lassen sich pro Quadratmeter Kollektorfläche immer noch genauso viel Kilowattstunden Solarwärme herausholen wie bei den kleinen Anlagen. Das meiste davon fließt innerhalb weniger Stunden oder Tage in den Verbrauch für Trinkwassererwärmung und Heizung. Dafür ist im Einfamilienhaus ein Pufferspeicher in der genannten Dimensionierung zwischen 750 und 1.500 Liter Volumen erforderlich, mehr nicht. Auf dieser Basis ist im Hochsommer eine komfortable Volldeckung des Wärmebedarfs möglich, und dem Kessel bleibt viel energie- und materialverschleißender Teillastbetrieb erspart. Solche Anlagen kommen je nach Dämmstandard des Hauses auf 25 bis 50% solare Brennstoffeinsparung. Das ist nicht wenig. Und weil die Investkosten vorrangig in gut genutzte Kollektorfläche und effiziente Anlagentechnik fließen, ist es auch wirtschaftlich. Die im Januar 2020 drastisch verbesserte Förderung von BAFA und KfW wird vielen Projekten über die Schwelle der Wirtschaftlichkeit helfen.

Solarthermie ist: ein robustes, langlebiges und gleichzeitig effizientes Anlagenkonzept

Langzeitspeicherung mit gespartem Brennstoff

Nicht verbrauchter Brennstoff, ob Öl, Gas oder Holzpellets, ist nichts anderes als die wirtschaftlichste Form der Langzeitspeicherung von Energie. Im Gegensatz zu einem Wärmespeicher oder einer Batterie ist die Energiedichte enorm und es gibt praktisch keine Speicherverluste. Auf diese Weise genutzt, schafft die Solarthermie eine wichtige Voraussetzung, dass regenerativ gewonnene Brennstoffe – vor allem aus Wäldern und Power-To-Gas-Anlagen – mengenmäßig ausreichen könnten: für die Erzeugung von Strom während der „dunklen Flaute“, für den Verkehrsbereich, für die vielen kleinen brennstoffgespeisten Wärmeerzeuger, die es weiterhin in Einfamilienhäusern geben wird.

Solarthermie ist: mit der Sonne so viel Brennstoff sparen, dass es für den Winter reicht

Solarthermie ist effiziente Anlagentechnik

Dieses Prinzip muss man natürlich konsequent weiterdenken. Viele Häuser haben einfach kein einigermaßen nach Süden orientiertes Dach, und die meisten Mehrfamilienhäuser nicht einmal für die solare Trinkwassererwärmung genügend Dachfläche. Hier können aus Photovoltaikstrom gespeiste Wärmepumpen oder Elektro-Direktheizungen die Rolle des Kollektorkreises übernehmen und Wärme in eine Anlagenschaltung liefern, die weitgehend von der klassischen Solarthermie übernommen ist. Dadurch ist eine optimale Nutzung des thermischen Pufferspeichers gewährleistet, wobei hier die Stichworte Exergieoptimierung und Trinkwasserhygiene zu nennen sind.

Energiewende im Dreieck von Strom und Wärme und Brennstoff

Es ist höchste Zeit, Stromtarife anzubieten, die stromnetzweit einen Anreiz schaffen, Erzeugungsspitzen von Ökostrom (und vorrangig nur diese!) in eine thermische Nutzung abzuleiten. Wenn Norddeutschland den Gasverbrauch drosselt, indem es Windstrom in Power-to-Heat und Power-to-Gas umsetzt, müssen keine Stromleitungen in den Süden gebaut werden. Wenn in Süddeutschland die Solarthermie den Gasverbrauch reduziert, kann viel Gas in großen Kavernen zwischengespeichert werden. Über das Gasnetz steht dann ausreichend Energie zur Verfügung, um bei Bedarf Lastspitzen abzudecken. Dafür braucht es keinen Neubau von Gaskraftwerken, sondern Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, die auf diese Weise ein optimaler Systempartner der Solarthermie werden.

Fazit: Eine Energiewende ohne Solarthermie ist möglich. Aber sie dauert länger, als uns nach der Logik von Fridays for Future noch an Zeit bleibt. Also müssen wir die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Solarthermie nutzen und bei der Energiewende nicht nur Strom, sondern auch die Brennstoffe aus erneuerbaren Quellen konsequent einbeziehen.

Solar-Pflicht oder Photovoltaik-Pflicht?

Das pv magazine titelt: Neuer Rückenwind für landesweite Photovoltaik-Pflicht bei Neubauten in Baden-Württemberg

Bei einem Presseorgan der Solarstrombranche ist klar, dass der Fokus bei der Photovoltaik liegt, wenn es eigentlich um die verstärkte Nutzung von Sonnenenergie insgesamt geht. Der Energie- und Landesminister Franz Unterstellen (Grüne) arbeitet daran, die rechtlichen Grundlagen für eine landesweite Solarpflicht zu schaffen. Das schließt die Solarthermie ein, die in Baden Württemberg über das EWärmeG des Bundeslandes schon seit 2008 eine von mehreren Erfüllungsoptionen ist, nach denen bei der Erneuerung von Heizungsanlagen im Gebäudebestand bestimmte Mindestanforderungen erfüllt werden müssen. Seit 2015 kann dafür auch das Betreiben einer PV-Anlage angerechnet werden, es genügen 0,02 kW peak Photovoltaik pro Quadratmeter Wohnfläche. Ohne Kopplung zum Heizsystem bläst dieses aber weiter ungebremst CO2 in die Atmosphäre. Der Solarthermie werden in Baden-Württemberg dagegen 0,07 m² Aperturfläche / m² Wfl abverlangt, was einen fossil befeuerten Kessel zwar wirksam ausbremst, aber wegen der tendenziell überdimensionierten und deshalb schlecht ausgelasteten Kollektorfläche wirtschaftlich wenig interessant ist.

Was für wirksamen Klimaschutz fehlt, sind sinnvolle Anforderungen auf Länderebene zur Nutzung erneuerbarer Energien für die Gebäudeheizung. Sinnvollere Anforderungen jedenfalls, als im künftigen Gebäudeenergiegesetz festgelegt werden. Dort findet sich ebenfalls eine Erfüllungsoption mit „0,02 kW peak Photovoltaik“, allerdings bezogen auf den Quadratmeter Gebäudenutzfläche (die größer als die Wohnfläche ist). Das hätte zur Folge, dass ein Einfamilienhausneubau mit der üblichen 4 kW peak PV-Anlage auf dem Dach letztlich komplett ohne erneuerbare Energien beheizt werden könnte. Denn der Solarstrom dieser Anlage fließt zuerst in den normalen Stromverbrauch des Haushalts, und wenn Elektromobilität dazukommt, bleibt nichts für die Wärmeversorgung des Hauses übrig.

Die vom Sonnenkollektor kommende Wärme lässt sich dagegen nicht zweckentfremden. Die meisten heizungsunterstützenden Solarthermieanlagen reduzieren im Neubau den Brennstoffverbrauch um über 30 Prozent und beanspruchen nur rund 15 m² der Dachfläche. In den meisten Fällen bleibt viel Platz für zusätzliche Photovoltaik.

Ich erwarte von den Regierungsparteien und insbesondere von den Grünen, dass sie diese Fakten in die Gesetztesinitiativen für eine Solarpflicht in den Bundesländern einbeziehen. Die Regelungen dürfen nicht dazu führen, dass die Solarthermie noch stärker von den Dächern verdrängt wird, als das bereits geschehen ist, weil

die Strompreise durch die EEG-Umlage gestiegen, während die Preise für Heizöl in den vergangenen acht Jahren gefallen sind.
eine PV-Anlage auf dem EFH-Neubau über die EEG-Einspeisevergütung gefördert wird, während Solarthermie erst bei Sonnenhäusern einen Zuschuss erhält.

Die Solarpflicht muss vorschreiben, dass zuerst die Möglichkeit zum Einbau einer Solarthermieanlage geprüft wird und bei günstigen Voraussetzungen (Süddach, Neigung, Niedertemperaturheizung) diese Erfüllungsoption stärken. Wenn nur die Installation einer kleinen Sonnenkollektorfläche sinnvoll ist, z. B. bei starker Südabweichung, soll die Kombination mit einer zusätzlichen PV-Anlage einen Kombinationsbonus erhalten.
Ziel muss es sein, alle geeigneten Dachflächen für Photovoltaik und/oder Solarthermie zu nutzen.

Solarthermie (oben) und Photovoltaik (unten) kombiniert für die beste Nutzung von Sonnenenergie
Bild: Gemeinhardt AG / Sonnenhaus-Institut / Udo Geisler

Die Solarthermie sollte genauso wenig nach Quadratmetern bemessen werden wie die Photovoltaik. Es gibt ein klar nachvollziehbares Kriterium für die Leistungsfähigkeit eines Sonnenkollektors: den jährlichen Kollektorertrag auf Basis des zugehörigen Solar Keymark Zertifikats. Viele Sonnenkollektoren schaffen 450 kWh/(m² Jahr), aber es gibt auch Kollektoren mit nur 300 kWh/m² oder über 600 kWh/m². Bei Solarstromanlagen gilt die Erzeugung von 1.000 kWh je 1 kW peak als Faustformel.

Die Aufrechnung von Kilowattstunden aus PV-Modulen und Kollektoren ist wie ein Vergleich von Äpfeln mit Birnen. Photovoltaik liefert hochwertigen Strom, zu dessen Herstellung in Kraftwerken wenigstens doppelt soviel Kilowattstunden Brennstoff verbraucht werden müssten, der aber immer häufiger vor dem Verbrauch unter Verlusten weitergeleitet oder zwischengespeichert werden muss. Solarthermie liefert dagegen zum lokalen Verbrauch passende Nutzwärme, ist immer mit einem entsprechenden Solarspeicher verbunden, benötigt keine zusätzliche Infrastruktur im Stromnetz und vermeidet gerade in den Sommermonaten hohe Bereitschaftsverluste der konventionellen Wärmeerzeuger. Nun geht es darum, aus Äpfeln und Birnen einen gesunden Obstsalat zu machen.

Mein Vorschlag:

Einem kW peak Photovoltaik entsprechen 1.000 kWh jährlicher Kollektorertrag nach Solar Keymark (Würzburg, 50 °C).

Und wieviel Solarthermie bzw. Photovoltaik sollte nun auf den Dächern Pflicht werden? Dazu möchte ich auf meinen Vorschlag zum Gebäudeenergiegesetz verweisen.

https://www.ahornsolar.de/solarenergie-im-gebaeudeenergiegesetz/

Referenzen

An diesen Projekten war das Ingenieurbüro solar energie information beteiligt:

Solarthermie Einfamilienhäuser

Doppelhaus mit Kollektorflächen (WSW und SSO-Orientierung) nach EnEV

Solarthermie mit Innovationsförderung

24 m² Großflächenkollektor für die Sporthalle des Viscardi Gymnasiums in Fürstenfeldbruck

28 m² auf Mehrfamilienhaus in Traunwalchen

Solarthermie Großanlagen

32 m² Aufdachkollektor im Naturbad Furth

Solarthermie Online-Monitoring

Einfache Solarthermieanlage mit Kombipufferspeicher

Solarthermie mit Friwa-Station und Zusatzpuffern

Anlagenübersicht mit Möglichkeit zur Fernsteuerung

Sonnenaufgang im Wärmenetz

Die Mitgliederzeitschrift des Bund der Energieverbraucher e. V. widmet in der Septemberausgabe zwei Doppelseiten der Bedeutung der Solarthermie für die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung mit Wärmenetzen.

Bis zum Jahr 2015 stagnierte die mit Sonnenkollektoren erzeuge Fernwärme in Deutschland, hat aber seitdem beträchtliche Zuwächse erzielt. Alleine durch die im laufenden Jahr 2019 neu gebauten Anlagen soll die installierte Leistung um 30 Prozent zulegen.

Installierte Kollektorfläche in großen Wärmenetzen

Der Artikel vermittelt Eindrücke vom Stand der Technik für Großflächenkollektoranlagen, die derzeit an verschiedenen Standorten entstehen, erläutert das Prinzip der Kalten Nahwärme und zeigt auf, wie auch relativ kleine Solarthermieanlagen eine sinnvolle Ergänzung zur Technik in Wärmenetzen darstellen.

Das Team der Energiedepesche hat freundlicherweise einen Solarthermie-Sonderdruck als PDF-Datei zur Verfügung gestellt. Hier der Download-Link zu dieser Datei: www.ahornsolar.de/files/Energiedepesche_Solarthermie_2019-3.pdf (1.1 MB)

Energiedepesche 2/2019 mit großem Themenblock Solarthermie

Die Energiedepesche ist eine vierteljährlich erscheinende Zeitschrift, die allen Mitgliedern des Bundes der Energieverbraucher kostenfrei zugesandt wird und auch im Abo erhältlich ist.

Die aktuelle Ausgabe 2/2019 hat mit drei Doppelseiten einen großen Themenblock zur Solarthermie. Ich bin stolz darauf, die meisten Inhalte dazu geliefert zu haben und danke der Redaktion der Energiedepesche für die gute Zusammenarbeit. Und auch dafür, dass sie mithilft, diese Erkenntnis zu verbreiten:

Die Solarthermie hat mit vielen Mythen zu kämpfen: Die Technik sei antiquiert und lohnen würden sich die Anlagen sowieso nicht. Das stimmt natürlich nicht: Ob Solar-Plusenergiehaus oder Solaraktiv-Mehrfamilienhaus, im Neubau ermöglicht die Solarthermie die Einhaltung strengster Baurichtlinien und auch für Bestandsgebäude winken staatliche Fördermittel.
Energiedepesche 2/2019, Seite 28

Der Bund der Energieverbraucher setzt sich immer wieder dafür ein, eine klimafreundliche Energieversorgung zu erreichen, ohne dass die Verbraucher übermäßige Energiekosten aufgebürdet bekommen. Hinsichtlich der Solarthermie ist daher sein Vorschlag für eine bessere Solarthermieförderung bemerkenswert:

Der Bund der Energieverbraucher fordert, an Stelle des jetzigen
Förderdschungels eine aus fünf Punkten bestehende zielführende, sozial gerechte und einfach nachvollziehbare Förderung zu schaffen:

Bemessungsgrundlage der Förderung ist der jährliche Kollektorertrag aus dem Solar-Keymark-Datenblatt nach EN ISO 9806 des Kollektors
für den deutschen Referenzort Würzburg bei 50 °C.
Die Förderung wird im Neubau wie auch bei Anlagennachrüstungen, Anlagenersetzungen und Anlagenerweiterungen gewährt.
Die Förderung beträgt 0,50 Euro je Kilowattstunde des jährlichen Kollektorertrags.
Die Mindestkapazität des vorzuhaltenden Solarpufferspeichers beträgt 1 Liter Wasseräquivalent je 10 kWh jährlichem Kollektorertrag.
Innovative Speicherformen wie Erdwärmespeicher oder Eisspeicher sind zulässig.
Als Bagatellgrenze zur Vermeidung unnötiger Bürokratie gilt ein Mindestertrag von 2.000 kWh für Ein- und Zweifamilienhäuser
sowie 6.000 kWh für Mehrfamilienhäuser bezogen auf die Gesamtleistung der Anlage.

Dass die Solarförderung noch nicht so funktioniert, behindert die Energiewende genauso wie der 52 Gigawatt-Deckel für die Photovoltaik.

Anleitung zum Solarpotenzialkataster

Die Firma tetraeder.solar gmbh aus Dortmund bietet mit einem
Solarpotenzialkataster einen interessanten Service für Solarinteressierte in vielen Regionen Deutschlands an. Über den Link www.solare-stadt.de/home/Solarpotenzialkataster lassen sich alle Landkreise und Städte finden, die dieses Online-Beratungstool für ihre Bürger verfügbar machen.

Ich setze schon seit langem für Solarberatungen auf Luftbilddienste im Internet, vom BayernAtlas über OpenStreetMap bis Google Maps. Das macht neugierig, welchen Zusatznutzen das Solarpotenzial bietet.

Für nahezu jedes Gebäude der ausgewählten Regionen zeigt der Internetservice aus Dortmund in einer farbigen Darstellung, ob die Dachflächen für Photovoltaik oder Solarthermie geeignet sind. Beim Klick auf ein Gebäude öffnet sich eine Ansicht, in der die Stärke der jährlichen Sonneneinstrahlung unter Berücksichtigung von Dachausrichtung und ggf. vorhandenen Verschattungen visualisiert wird.

Für die Nutzung mit klassischen Sonnenkollektoren ist diese Darstellung allerdings irreführend. Die jährliche Sonneneinstrahlung auf ein leicht nach Norden orientiertes Dach (hier das Westdach) ist zwar nur wenig geringer als die auf das Dach auf der anderen Seite des Nord-Süd-Firstes. Aber bei der Solarthermie bringt jedes Grad bessere Südausrichtung einen Effizienzgewinn, der aus dem Bild nicht erkennbar ist. Immerhin zeigt das präzise eingenordete Luftbild bzw. die Karte, welche Dachhälfte diesen entscheidenden Vorteil bringt.

Ein Klick auf „Anlage konfigurieren“ führt zu einem ausführlichen Beratungsassistenten, der den Anspruch hat, für Photovoltaik und Solarthermie gleichermaßen die beste Auslegung zu ermitteln.

Dabei wird aber das Interesse an einer Solarstromanlage als selbstverständlich vorausgesetzt. Nach drei Dialogseiten zu Dimensionierung, Modulplatzierung und Speichergröße sind die Dachflächen so vollgepackt, wie Solarstrom-Eigenverbrauch und Einspeisevergütung wirtschaftlich erscheinen lassen.

Erst danach kommt die Frage zur Solarthermie: Möchten Sie Solarthermie aktivieren? Vorgegebene Option: X Keine

So sieht verantwortungsbewusste und umfassende Solarberatung NICHT aus!

Richtig angegangen kommt die Frage nach der Solarthermie zuerst. Sonnenkollektoren produzieren viel Wärme aus wenig Fläche, und so bleibt in den meisten Fällen noch viel vom Dach frei für die Solarstromerzeugung.

Ich empfehle daher, zuerst das Solarthermie-Symbol anzuklicken und diesen Dialog abzuarbeiten. Das wirtschaftliche Optimum erzielen Anlagen für Warmwasser und Heizung, die nicht übertrieben groß dimensioniert sind. Dazu wählt man zuerst die Option Warmwasser und ermittelt die Kollektorfläche, die Wärme für den ganzjährig zu versorgenden Warmwasserverbrauch liefert und damit immer gut ausgelastet ist.

Nach der Umschaltung auf Warmwasser und Heizung lässt der Onlineassistent die Kollektorfläche je nach Parametrierung zum Heizbetrieb ggf. übertrieben groß werden. Bei Ost- oder Westdächern sollte man es mit einer 1,5-fachen Vergrößerung gut sein lassen, und mehr als doppelt so groß wie für die einfache Warmwassersolaranlage sollten die Kollektoren nur sein, wenn sie eine Neigung von wenigstens 30 Grad haben und nur wenig von der optimalen Südausrichtung abweichen. Die rechts im Dialog angezeigte Kollektorfläche notiert man sich am besten auf einen Zettel und geht dann in den Registerkarten zurück zur Photovoltaik.

Die Notiz braucht es deshalb, weil der Beratungsassistent des Solarpotenzialkatasters der Solarthermie keine konkrete Dachfläche zuweist und deshalb ohne Zögern Sonnenkollektor und PV-Module in Doppelbelegung aufeinander stapeln würde. Zum Glück gibt es für die Modulplatzierung einen manuellen Dialog, mit dem Gauben, Dachflächenfenster, verschattete Dachbereiche und eben auch ein Sonnenkollektor ausgespart werden können.

In dieser geänderten Reihenfolge der Beratungsschritte kommt das Solarpotenzialkataster letztlich doch zu einem aussagekräftigen Gesamtergebnis für Solarthermie und Photovoltaik. Dieses kann in einer PDF-Datei zusammengefasst und heruntergeladen werden und bietet eine gute Basis für die weitere Beratung durch Fachfirmen.

Für eine solche weitergehende Solarberatung stehe ich Ihnen in der Region München und darüber hinaus gerne zur Verfügung. E-Mail genügt: info@ahornsolar.de