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Solarenergie

Energiebilanz

Eine typische Flachkollektor-Solaranlage im Einfamlienhaus kann ca. ein Drittel der eingestrahlten Sonnenenergie in Wärmeenergie umwandeln. In Abhängigkeit von der Kollektorbauart können jährlich etwa 350 bis 450 kWh/m² Netto-Nutzenergie mit einer solchen Solaranlage gewonnen werden.

Der tatsächliche Energiegewinn hängt stark von den technischen Daten der Anlage, der Ausrichtung des Daches und insbesondere dem Warmwasserverbrauch ab. Größere Anlagen mit spezifisch höherer Warmwasserlast und damit niedrigeren Arbeitstemperaturen können höhere Energieerträge von 500 bis 600 kWh/m² erreichen.

Hoher Nutzungsgrad

Die so ermittelten Energieerträge sind jedoch nicht identisch mit der eingespeisten konventionellen Energie. Hier ist der Wirkungsgrad bei der konventionellen Energieerzeugung zu berücksichtigen. Berücksichtigt man, dass ein Heizkessel während des Sommerhalbjahres in erster Linie für die Trinkwassererwärmung in Betrieb geht, so liegen die Kesselnutzungsgrade bei konventionellen Geräten bei ca. 60 Prozent. Brennwert- und Niedertemperaturkessel können im Warmwasserbetrieb nur 80 Prozent an Brennstoff in Nutzwärme umsetzen.

Nimmt man einen mittleren Nutzungsgrad von 70 Prozent an, dann entsprechen 400 kWh/m² Netto-Nutzenergie einer Primärenergie-Einsparung von etwa 570 kWh.

Einsparung von über 3.000 kg Kohlendioxid

Bei einer angenommenen Lebensdauer von 20 Jahr für die Kollektoranlage ergibt sich also eine Einsparung an Primärenergie von 20 x 570 kWh = 11.400 kWh je m² Kollektor. Damit ist gleichzeitig eine Einsparung von über 3.000 kg CO2 gegenüber einer Beheizung Heizöl EL verbunden. Wird die elektrische Warmwasserbereitung durch den Anschluss von Waschmaschine und Geschirrspüler teilweise solar kompensiert, erhöht sich die Einsparung und damit die Umweltentlastung.

Ein weiterer Faktor ist die Energie-Rücklaufzeit einer Solaranlage. Hierunter versteht man den Zeitraum, den die Solaranlage in Betrieb sein muss, um die für die Herstellung der Anlage aufgewendete Energie wieder solar zu erzeugen. Umfangreiche Studien haben gezeigt, dass die hier beschriebenen Solarsysteme eine Energierücklaufzeit von ein bis zwei Jahren besitzen. Konventionelle Heizanlagen dagegen verbrauchen fossile Energieträger nicht nur zur Herstellung, sondern auch während des Betriebes.


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