..unabhängig und umweltbewusst: Wohnen mit der Sonne

Das Strahlungsangebot der Sonne
Beim Sonnenhaus steht die effiziente Nutzung
der unerschöpflichen Energielieferantin Sonne
im Mittelpunkt. Das auf der Erdoberfläche
eintreffende Strahlungsangebot übersteigt den
weltweiten Energieverbrauch um etwa das
Zehntausendfache!
In unseren Breitengraden beträgt die jährliche
solare Strahlung auf einem nach Süden
geneigten Quadratmeter Kollektorfläche etwa
1200 Kilowattstunden. Diese Energiemenge
entspricht dem Heizwert von 120 Litern Heizöl.
Unter Idealbedingungen kann ein Sonnenkollektor
bis zu 80 Prozent dieser Strahlungsenergie
in Wärme umwandeln.
Die große Herausforderung beim solaren
Heizen ist die ungleiche Verteilung des Strahlungsangebotes
auf die Jahreszeiten: Mehr
als 70 Prozent der Strahlungsenergie entfallen
auf die heizfreie Zeit von Mai bis September.
In den kalten Wintermonaten dagegen sind
die Tage kürzer und es steht weniger Sonnenstrahlung
zur Verfügung.
Die zeitlichen Verläufe von Energieangebot
(Sonnenschein) und Energienachfrage (Heizund
Warmwasserbedarf) stimmen selten, weder
jahreszeitlich gesehen, noch im Tages- und
Wochen-Rhythmus, überein: Scheint die Sonne,
muss weniger geheizt werden und umgekehrt.
Solares Heizen ist daher untrennbar mit der
Frage der Wärmespeicherung verbunden.
Je nach Baustandort und Wetterjahr ist die
Anzahl der Sonnenstunden im Winterhalbjahr
sehr unterschiedlich. Die Berücksichtigung
klimatischer Bedingungen, zum Beispiel
Hoch- oder Nebellagen, verdienen deshalb bei
der Dimensionierung der Kollektorfläche und
Speichergröße eine besondere Beachtung.
Ist die Kollektorfläche für einen wesentlichen
Heizbeitrag im Winter ausgelegt, bewirkt sie
im Sommer einen entsprechend großen Überschuss.
Deshalb sahen Planer lange Zeit nur
kleine Solaranlagen als wirtschaftlich sinnvoll
an: In Bezug auf die Kollektorfläche erwirtschaften
diese einen höheren Ertrag. Bei den
heutigen Energiekosten ist dieses Argument
jedoch längst überholt: der Geldwert jeder
durch die Solaranlage eingesparten Kilowattstunde
Wärme steigt von Jahr zu Jahr.
2500
2000
1500
1000
500
kWh
140
120
100
80
60
40
20
kWh
Winter
Sommer
Winter
Solarpotential
40° Neigung
Wärmebedarf
70° Neigung
Überschuss
jan feb mär apr mai jun jul aug sep okt nov dez
okt nov dez jan feb mär
gut gedämmt
top gedämmt
Mangel
Nutzbarer
Solarertrag
Warmwasserbedarf
Bad Tölz
Würzburg
Hamburg
Das Angebot an Sonnenenergie
und Wärmebedarf decken sich
nicht im Jahresverlauf. Mit
einer steilen Kollektorneigung,
Verringerung des Heizwärmebedarfs
und einem angemessen
dimensionierten Speicher kann
man dieser Gegenläufigkeit
entgegenwirken.
Der Klimastandort ist ein
wichtiges Kriterium bei der
Auslegung der Sonnenhaus-
Technik. Die Grafik zeigt die
regionalen Unterschiede der
Sonnenernte pro Quadratmeter
Kollektorfläche, die 60°
Richtung Süden geneigt ist.
Sonnenenergie – Angebot und Nachfrage im Vergleich.
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