Solarthermie - Funktion, Leistung, Kosten

 Kollektor mit Vakuumröhren Foto: Sunda

Kollektor mit Vakuumröhren Foto: Sunda

Eine Solarthermie-Anlage nimmt die Solarenergie durch direkte und groß-flächige Sonneneinstrahlung auf.  Die Anlage besteht daher zumeist aus mehreren Sonnenkollektoren und wird vorrangig auf Dächern installiert. Die Bauformen variieren, es wird in Flach- und Vakuumröhrenkollektoren unter-schieden. Diese bestehen aus einer Vielzahl parallel angeordneter Röhren, durch die eine Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert. Über Rohrleitungen gelangt die aufgenommene Wärmenergie zu einem Wasserspeicher im Gebäude. Mittels eines Wärmeübertragers wird die von der Solarthermie absorbierte solare Wärmeenergie an das Wasser abgegeben, welches sich entsprechend erwärmt. Naturgemäß hängt die Intensität der Sonneneinstrahlung von der jeweiligen Jahreszeit ab. Während in der Regel von Mai bis September der Bedarf an warmem Trinkwasser zu 100 Prozent über eine Solarthermie abgedeckt werden kann, sinkt diese Quote außerhalb des saisonalen Zeitfensters deutlich. Die zu installierende Leistung der Anlage hängt sehr vom Wasserbedarf im Haushalt (Personen, Haushaltgeräte) ab. Pro Person sind ein bis eineinhalb Quadratmeter Kollektorfläche einzukalkulieren. Adäquat erstreckt sich die Kostenspanne für eine Solarthermie nach Branchen-angaben zwischen 3000 Euro und 12.000 Euro. Für Erwerb und Installation einer Solarthermie gibt es vielfältige Fördervarianten etwa durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW). Da auch Energieberatung und Planung für eine Solarthermie förderfähig sind, kann sich der öffentliche Zuschuss auf bis zu 50 Prozent der Gesamtkosten belaufen.

Photovoltaik - Funktion, Leistung, Kosten

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Bei Photovoltaik-Anlagen geht es nicht darum, erneuerbare Wärmeenergie zu gewinnen. Mit Photovoltaik-Solarmodulen wird Sonnen- bzw. Solarenergie in elektrische Energie umgewandelt. Um eine effiziente Sonneneinstrahlung zu gewährleisten, sind die Kollektoren vorrangig auf Dächern, aber auch an Hauswänden auf der Südseite zu finden. Ein Kollektor setzt sich aus etlichen mono- oder polykristallinen Solarzellen zusammen. In diesen wird aus der Solarenergie zunächst Gleichstrom erzeugt. Ein Wechselrichter transformiert diesen in Wechselstrom, so dass der Öko-Strom im Eigenverbrauch genutzt oder ins öffentliche Strom-netz eingespeist werden kann. Auf Grund der vielfältigen Kostenfaktoren bei Anschaffung und Installation einer Photovoltaik-Anlage (geplante Leistung, Solarmodule, Wechselrichter, Verkabelung etc.), hängt der Kostenaufwand entscheidend vom jeweiligen Projekt ab. Durchschnittlich sind aktuell 1300 Euro bis 2000 Euro pro Kilowatt Peak (kWp) zu veranschlagen. Für Photovoltaik-Anlagen gibt es unterschiedliche Förderinstrumente auf Bundes- und Länder-ebene. Die bekannteste Förderung ist die Einspeisevergütung, die pro Kilowattstunde Strom gezahlt wird. Tendenziell wird die Einspeisevergütung jedoch seit geraumer Zeit zurückgefahren, werden Betreiber von Photovoltaik-Anlagen zu mehr Eigenverbrauch und -vermarktung angehalten. Diesem Trend kommt entgegen, dass die Preise für Solarmodule in den zurückliegenden Jahren gesunken sind und sich der Strompreis in Deutschland deutlich verteuert hat.

Solaranlage integriert in Wärmepumpen-Heizungen

Beide Systeme von Solaranlagen - die Solarthermie und Photovoltaik - eignen sich grundsätzlich dafür, ergänzend in einem Wärmepumpen-Heizungssystem integriert zu werden. Um mit einer Solarthermie neben der Erwärmung von Trinkwasser auch die Gebäudeheizung wirksam zu unterstützen, bedarf es einer größeren Kollektorfläche und eines größeren Speichers. Allerdings bleibt die Nutzung der solaren Wärmeenergie in einem Wärmepumpen-Heizungs-system auf die Übergangszeiten im Frühjahr und Herbst beschränkt. Bei Photovoltaik-Anlagen kann der aus solarer Energie gewonnene Elektrostrom genutzt werden, um die in einem Wärmepumpen-Heizungssystems notwendigen elektrischen Antriebe von Pumpen und Verdichtern mit umweltfreundlich erzeugtem Strom zu versorgen. Bei entsprechenden Leistungs- und Projektparametern tragen Solaranlagen durchaus dazu bei, die Öko-Bilanz des Wärmepumpen-Heizungssystems weiter zu verbessern, bis hin zum kompletten Verzicht auf fossile Energieträger.

Fazit: Solaranlagen heben die Öko-Bilanz einer Wärmepumpen-Heizung  

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