Energie Solar:TH_2-09

Bauen heute Energie
Die Sonne:
Kostenlose Stromspenderin
Sonnenlicht kann jeder nutzen. Egal ob als Gemütsbalsam oder Betriebsenergie
für die eigenen vier Wände; die Sonne kann kostenlos angezapft werden. Die Nutzung
als Wärme- oder Stromspenderin im Einfamilienhaus ist allerdings mit Investitionskosten verbunden. Lesen Sie hier, welche Komponenten die Anlagen enthalten, wie sie
funktionieren und mit welchen Ausgaben Sie rechnen müssen.
Text: Rita Kuprecht, Simone Keller
nenenergie über entsprechende Anlagen zur
Wärme- und Stromerzeugung aktiv zu nutzen.
pf30, fotolia.com
Solarthermie
Sonnenenergie hat gegenüber herkömmlichen
Energiequellen einen wesentlichen Vorteil: Im
Unterschied zu fossilen oder atomaren Energieträgern steht sie kostenlos und praktisch unbegrenzt zur Verfügung. Zudem wird bei der solaren Wärmeerzeugung keinerlei Feinstaub freigesetzt. Für den Unterhalt eines Gebäudes kann die
Sonneneinstrahlung entweder aktiv oder passiv
genutzt werden. Die passive Lösung besteht im
Wesentlichen darin, dass sich die Architektur den
natürlichen Gegebenheiten anpasst. Das sogenannte solare Bauen sieht unter anderem eine
kompakte Bauweise vor, die für möglichst wenig
Energieverlust via Gebäudehülle sorgt. Zudem
werden auf der Südseite eines entsprechenden Hauses grosse Fensterflächen eingeplant, die
mit modernster Wärmeschutzverglasung versehen sind. Wärmedämmung von Fassaden, Böden
und Decken sind genauso Komponenten der solaren Architektur wie Komfortlüftungen mit
Wärmerückgewinnung. Neben dieser passiven
Nutzung besteht auch die Möglichkeit, die Son-
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Eine solarthermische Anlage besteht in der Regel aus einem Kollektor, einem Speicher, einer
Steuerung und einem Wärmetransportsystem.
Im Kollektor ist der Absorber enthalten, ein mit
Kanälen durchzogener Metallkörper, dessen
schwarze Oberfläche für eine möglichst hohe
Absorption der Sonnenenergie sorgt. Er sammelt
das diffuse wie auch das direkt einstrahlende
Licht der Sonne und wandelt es in Wärme um.
Mittels einer Abdeckung aus einer oder zwei
Glasscheiben auf der exponierten Seite des Kollektors sowie einer Dämmung gegen das Gebäude hin werden Wärmeverluste verhindert.
Gleichzeitig profitiert man auf diese Weise vom
Treibhauseffekt. Mithilfe der Steuerung wird die
gewonnene Energie über einen flüssigen Wärmeträger, welcher im Absorber zirkuliert, in
Rohrleitungen zum Speicher gepumpt und an
diesen abgegeben. Von hier aus kann sie je nach
Bedarf als Heizunterstützung oder zur Warmwasser-Aufbereitung dem jeweiligen Einsatzbereich zugeführt werden. Solange in den Kollektoren nutzbare Energie zur Verfügung steht, hält
die Steuerung das Pumpsystem in Betrieb. Fällt
die Temperatur in den Kollektoren jedoch unter
diejenige im Speicher, schaltet die Pumpe aus,
und das herkömmliche Heizsystem sorgt für die
nötige Wärmezufuhr.
In unseren Breitengraden kann die Sonnenenergie bei geeigneter Platzierung der Kollektoren
etwa 60 bis 70 Prozent des jährlichen Energiebedarfs für Warmwasser bereitstellen und so
den Verbrauch über das ganze Sommerhalbjahr
decken. Um mit einer Solaranlage nicht nur
Wasser zu erwärmen, sondern auch eine Heizleistung zu erzielen, muss eine grössere Kollek-
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In der Zukunft zu Hause
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Die richtige Temperatur schafft ein gutes Klima.
Danfoss Wärmepumpen nutzen die natürlichen Wärmespeicher, die uns umgeben: Luft, Erde und Wasser.
Die in der Umwelt gespeicherte Sonnenenergie heizt
das Haus sowie das gesamte Warmwasser und man
kann damit auch das Haus kühlen. Ein zuverlässiges,
preisgünstiges Energiesystem, das erneuerbare Energiequellen effizient nutzt. Danfoss
Info Nr. 3
Option Solarenergie
Neue Brenner-Generation
Elco, Spezialistin im Bereich Wärmeerzeugung mit
Gas, Öl und erneuerbaren Energien, lanciert ihre neue
Kleinbrenner-Generation «Vectron 1» für Gas und Öl.
Die jüngste Innovation der neuen Baureihe ist das
integrierte Display mit «elcogramm» – einer weltweit
verständlichen Symbolsprache. Bereits ab dem kleinsten Modell ist eine automatische Dichtheitskontrolle
der zwei Gasventile serienmässig enthalten. Elcotherm
Die optimale Isolation der Gebäudehülle, eine effiziente
Haustechnik und die klimaschonende Deckung des
Energiebedarfs werden immer mehr zum Standard bei
Sanierungen und Neubauten. Die Sonnenenergie spielt
dabei eine immer bedeutendere Rolle als Wärme- und
Stromlieferantin. Leistungsfähige umweltfreundliche
Systeme verringern die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern und deren Preisinstabilität. Zudem leisten sie
einen wertvollen Beitrag zum Klimaschutz. Swissolar
Info Nr. 1
Info Nr. 4
Umweltgerechte Energieversorgung
Wärmepumpen
Seit fünfzehn Jahren ermöglicht Biotech eine sichere
und umweltgerechte Energieversorgung. In der Schweiz
betreut das engagierte Team von Huggler Energietechnik Planer und Heizungsinstallationsbetriebe bei der
Ausführung von Biomasse-Heizanlagen, Solar-Kollektoren und Speichertechnik. Biotech-Lösungen sind
in unterschiedlichste Gebäude integrierbar und bieten
klare Vorteile gegenüber Anlagen mit fossilen Brennstoffen. Biotech
Moderne Wärmepumpentechnik trägt einen guten
Namen: Dimplex. Mit der neusten Wärmepumpen-Generation setzt Dimplex erneut Massstäbe in Design und
Funktionalität – ob in der Kompaktbauweise für einfache Installation oder in der Universalbauweise für individuelle Varianten. Eine maximale Kombinierbarkeit der
Komponenten ermöglicht kundenspezifische Lösungen.
Je nach Standort und Möglichkeit kann die Bauherrschaft zwischen drei Systemen auswählen. Star Unity
Info Nr. 2
Info Nr. 5
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torenfläche sowie zusätzliches Speichervolumen
einkalkuliert werden. Je nach Wärmedämmung
des Hauses, Ausrichtung der Kollektoren und
Sonneneinstrahlung können mit Solarenergie in
einem Gebäude immerhin circa 30 Prozent der
jährlichen Heizenergie gedeckt werden.
Photovoltaik
In einer Solarstromanlage wird das Sonnenlicht
statt in Wärme direkt in elektrische Energie in
Form von Gleichstrom umgewandelt. Man unterscheidet im Wesentlichen zwischen Inselanlagen, die lediglich den Eigenbedarf decken, und
Netzverbundanlagen, die den überschüssigen
Strom in das (öffentliche) Netz einspeisen. Eine
Inselanlage besteht aus einem Solarmodul und
einem Verbraucher. Damit das System auch mit
Strom versorgt werden kann, wenn die Sonne
nicht scheint, verfügt die Anlage zusätzlich über
eine Batterie. Inselanlagen eignen sich vor allem
für Ferienhäuser oder Berghütten, die nicht in
der Nähe des öffentlichen Stromnetzes stehen.
Netzverbundanlagen sind in den meisten Fällen
grösser als Inselanlagen. Deshalb wird für die
elektrische Verschaltung der Module eine zusätzliche Vorrichtung nötig. Durch Hintereinanderschaltung bilden die Module Stränge, die vom
sogenannten Feldverteilkasten miteinander verschaltet werden. Der überschüssige Strom wird
bei diesem Analagetyp direkt ins Netz eingespeist. Dafür muss der Gleichstrom aus dem
Solarmodul vom Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden. Das Energiegesetz
verpflichtet Netzbetreiber, Elektrizität aus erneuerbaren Energien abzunehmen und zu
«marktorientierten Bezugspreisen zu vergüten».
Im Minimum sind dies 15 Rappen/kWh. Die
Preise bei Solarstrombörsen liegen einiges höher
und ermöglichen im günstigsten Fall, die Anlage
kostendeckend zu betreiben.
Investitionskosten Solarthermie
Wird die Sonnenenergie ausschliesslich für die
Warmwasser-Aufbereitung verwendet, rechnet
man mit einer Kollektorenfläche von ungefähr
1,2 bis 1,5 m2 pro Person, während sich das benötigte Speichervolumen etwa auf das 1,5- bis
2-Fache des täglichen Wasserbedarfs beläuft.
Die zu erwartende Warmwassernutzung sollte
also in etwa bekannt sein. Kommt Solarenergie
auch als Heizungsunterstützung zum Tragen, ist
für die Berechnung der Kollektorenfläche und
des Speichervolumens nicht nur die Art der Nutzung und die Anzahl Verbraucher, sondern auch
die Grösse des Gebäudes bzw. die zu beheizende Wohnfläche entscheidend.
Ob sich der Einsatz von Sonnenenergie lohnt,
lässt sich auf verschiedene Arten eruieren. Ge-
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mäss Swissolar ist die Berechnung des sogenannten Sonnenenergiepreises zweckmässig.
Dieser ist definiert als Verhältnis zwischen den
(Mehr-)Kosten der Solaranlage und der eingesparten Energie.
Richtpreis für Anlagen
mit verglasten Flachkollektoren
Fr. 12 000.– für eine Kompaktanlage für Warmwasser im Einfamilienhaus.
Fr. 20 000.– bis 30 000.– für Anlagen zur Heizungsunterstützung im Einfamilienhaus (abhängig von Grösse und Wärmedämmung des Gebäudes).
Richtpreise für Anlagen
mit unverglasten Kollektoren
Fr. 200.– bis Fr. 500.– pro Quadratmeter Absorberfläche bei Schwimmbad-Beheizungsanlagen.
Für Vakuumröhren-Kollektoren können keine
Richtkosten genannt werden, da es sich meist
um individuelle Lösungen handelt. Die Kosten
sind in der Regel höher als bei Flachkollektoren.
(Quelle: Swissolar)
Investitionskosten Photovoltaik
Für die Dimensionierung einer Solarstrom-Anlage können verschiedene Fakten als Anhaltspunkte dienen. Für einen Jahresstromverbrauch
von 2000 kWh – entspricht etwa der Hälfte eines
energetisch durchschnittlichen Haushalts (ohne
Elektroboiler) – gehen Experten beispielsweise
von einer Anlage mit einer Leistung von rund
2 kW (ca. 16 m2) aus. Eine Anlage von 3 kW
(ca. 24 m2) kann allerdings bereits den gesamten Jahresstromverbrauch (ohne Elektroboiler)
eines sparsamen Haushaltes decken.
Mit einem Quadratmeter Solarmodule (kristalline Siliziumzellen) können im Schweizer Mittelland unter optimalen Bedingungen pro Jahr
etwa 120 kWh Strom erzeugt werden. Die Investitions- und Planungskosten einer schlüsselfertigen Anlage belaufen sich gesamthaft auf 1200
bis 1700 Franken pro Quadratmeter.
Weiterführende Informationen:
Swissolar – Schweizerischer Fachverband für Sonnenenergie,
Neugasse 6, 8005 Zürich, Infoline für Beratungen:
0848 00 01 04, [email protected], www.swissolar.ch
Energie Schweiz, Bundesamt für Energie, Mühlestrasse 4, 3063 Ittigen
Hotline Energie Schweiz: 0848 444 444, www.energie-schweiz.ch
Energysystems ist ein Projekt der Schweizerischen Agentur
für Energieeffizienz (S.A.F.E.) und des Schweizerischen Ingenieur- und
Architektenvereins SIA, www.energysystems.ch