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

56
Dieser Wert von 70 l/(dm 2 ) (bezeichnet als Anlagenauslastung) liegt nicht weit entfernt
vom untersten Wert der o.g. Bandbreite, bietet aber noch genügend Spielraum bis zur
unteren Grenze, damit eventuelle Verbrauchsrückgänge aufgrund sinkender Belegung,
Optimierungen an den Armaturen etc. noch nicht zu Überdimensionierungen des Solarsystems
führen. Er hat sich in der Praxis ohne Zweifel bewährt.
Bezieht man diesen Dimensionierungsvorschlag statt auf das Warmwasservolumen auf
die Energie des Warmwassers, so ergibt sich folgende Relation:
3,7 kWh täglicher Zapfenergieverbrauch für Warmwasser pro 1 m 2 Kollektorfläche
Dies entspricht etwa der Nutzenergiemenge, die ein derart dimensioniertes Solarsystem
an einem strahlungsreichen Sommertag (ca. 7 kWh/(m 2 d) Einstrahlung auf die Kollektorfläche)
bereitstellen kann. Da in diesem Energiewert die Temperaturdifferenz enthalten
ist, muss eine gemessene Energie (im Gegensatz zum gemessenen Volumen) nicht auf
evtl. abweichende Temperaturverhältnisse umgerechnet werden.
Bei dieser Anlagenauslastung (entspricht etwa 150 m 2 Kollektorfläche für die Anlage
gemäß Abb. 6.1) kann in der Regel mit einem Jahresnutzungsgrad des Solarsystems von
ca. 45 % und einem solaren Jahresdeckungsanteil (bezogen auf die Energie für das gezapfte
Warmwasser) von 30-35 % gerechnet werden. Je nach Einstrahlung am Systemstandort
heißt dies, dass eine so ausgelegte Anlage ca. 450 bis 580 kWh Nutzenergie
jährlich pro Quadratmeter Kollektorfläche liefern kann.
Es sei an dieser Stelle nochmals ausdrücklich betont, dass diese Dimensionierungsempfehlung
nur für große Solaranlagen (Kollektorfläche > 100 m 2 bzw. Warmwasserverbrauch
> 7 m 3 /d) gilt. Bei kleineren Anlagen verschiebt sich das Kostenminimum etwas
in Richtung geringerer Auslastung.
Sehr häufig richten sich die Anforderungen an die Solaranlage nach einem vom Planer oder
Betreiber (teilweise auch von Förderrichtlinien) – meist aus Unkenntnis der o.g. Zusammenhänge
– vorgegebenen solaren Gesamt-Deckungsanteil von 60 % am Jahres-Energieverbrauch
zur Warmwasserbereitung. Dabei ist zu bedenken, dass beim Gesamt-Deckungsanteil
die erzeugte solare Nutzwärme nicht nur auf den Verbrauch an Energie für das gezapfte
Warmwasser bezogen wird, sondern auf die Summe aus Zapfenergie und Zirkulationsverluste
inkl. Verluste des konventionellen Warmwasserspeichers. Aus Abb. 6.1 ist zu
erkennen, dass der häufig genannte Deckungsanteil von 60 % (wäre er nur auf die Zapfenergie
bezogen) erst mit einem System erreicht wird, das um mehr als den Faktor 2 größer ist
(350 m 2 ) als von uns empfohlen und das weit vom Kostenminimum entfernt ist.
Berücksichtigt man jetzt noch die Zirkulationsverluste etc., so kommt man zu
völligüberdimensionierten Anlagen. Die Zirkulationsverluste betragen in Wohnhäusern mit
gut gedämmten Warmwasserleitungen ca. 30 % des Gesamtenergiebedarfs für das Warmwassersystem,
in älteren Gebäuden mit weit verzweigten Warmwassernetzen oft über 50 %
des Gesamtenergiebedarfs. Sie liegen teils also höher als der Energiebedarf für das gezapfte
Warmwasser. In Abb. 6.1 ist der Deckungsanteil an der Gesamtenergie (DG) für ein
Warmwassernetz mit Zirkulationsverlusten von ca. 40 % an der Gesamtenergie zusätzlich
eingezeichnet. Man erkennt, dass die Systemgröße weit außerhalb des von Abb. 6.1 abge-