Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute

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hung sinkt in erster Näherung der Nutzungsgrad des Solarsystems also um ca. 6 %-Punkte.
Diese Effizienzeinbuße gilt für das hier gewählte Beispiel, sie ist jedoch systemabhängig.
Bezüglich der Auslegung eines Fernwärmenetzes zur Einkopplung von Solarenergie über
einen Kurzzeitspeicher kann festgehalten werden:
- Eine Erhöhung der Netzrücklauftemperaturen wirkt sich sehr stark auf die Effizienz
der Solaranlage aus. Pro 10 K Rücklauftemperaturerhöhung sinkt der Solarsystemnutzungsgrad
um absolut ca. 6 %-Punkte (relativ: 15 %) ab.
- Wichtiger als eine Optimierung der Heizungsnetze in den Gebäuden ist die Reduzierung
der Rücklauftemperaturen aus den Warmwassersystemen. Allerdings sollten natürlich
die Heizungsnetze dabei nicht ganz vernachlässigt werden. Für die Absenkung
der Rücklauftemperaturen aus dem WW-System müssen noch technisch und wirtschaftlich
geeignete Verfahren entwickelt werden.
- Anzustreben ist eine Rücklauftemperatur von unter 35 °C im Sommer (tagsüber) und
ein Wert von weniger als 40 °C im Winter. Diese reduzierte Rücklauftemperatur käme
nicht nur der Effizienz einer evtl. einzubindenden Solaranlage zugute, sie würde auch
die Verluste im Netz erheblich reduzieren.
Für die Heizung sollten also Niedertemperatursysteme vorgesehen werden. Dabei können
bei den heute aufgrund der Wärmeschutzverordnung geringen thermischen Verlusten der
Gebäude neben Fußbodenheizungen auch normale Flachheizkörper eingesetzt werden, die
wegen der relativ geringen Leistungsanforderung auch im Niedertemperaturbetrieb (45/30
°C) nicht mehr unvertretbar groß werden. Allerdings verteuern derartige Heizungssysteme
die Anlage etwas. Zudem können im Niedertemperatursystem für die Heizkostenabrechnung
keine Verdunster eingesetzt werden, da für sie eine mittlere Heizkörpertemperatur von
mindestens 55 °C gefordert wird. Hier müssen dann Wärmemengenzähler installiert werden.
Bei zweckmäßiger Rohrführung halten sich jedoch auch hier die Mehrkosten in Grenzen.
Zudem bieten diese Geräte die Möglichkeit, die Messwerte an entfernt liegende Auswertestellen
zu übertragen, wodurch die Ablesekosten vermindert werden.
Im Bereich der Trinkwassererwärmung sind die Probleme etwas größer. Meist sind die
Volumina der in den Gebäuden aufgestellten Warmwasserspeicher so groß, dass Vorsorge
gegen Legionellenwachstum gemäß den DVGW-Arbeitsblättern W551 und W552 /N7,N8/
getroffen werden muss. Dies bedeutet aber, dass der gesamte Warmwasserspeicher durchgehend
während aller Stunden des Tages (und nicht nur – wie fälschlicherweise oftmals
behauptet – einmal am Tag!) auf einem Temperaturniveau von ca. 60 °C gehalten werden
muss. Selbst wenn man annimmt, dass im untersten Teil des Warmwasserspeichers in kurzen
Perioden eine etwas tiefere Temperatur vorliegt, so wird (unter Berücksichtigung des
Temperatursprungs am Wärmetauscher) die Rücklauftemperatur aus dem Trinkwassererwärmungssystem
und damit die Netzrücklauftemperatur nur selten unter 55 °C absinken.
Eine Lösung dieses Problems könnte so aussehen, dass man vor den auf ca. 60 °C aufgeheizten
Bereitschaftsspeicher ein Vorwärmvolumen schaltet, in dem der aus dem Bereitschaftsspeicher
führende Rücklauf zunächst weiter abgekühlt wird, bevor er in den Netzrücklauf
einmündet. Solche Vorwärmstufen (ähnlich den Solar-Vorwärmstufen in den Abb.
3.1a und b) müssen täglich nur ein einziges Mal auf die Temperatur von 60 °C gebracht