Inhaltliche Gliederung Was ist Solarthermie? Aufbau einer solarthermischen Anlage Kosten und Nutzen Kassel 2050 – Schöne Aussichten?

Was ist Solarthermie? Solarthermische Anlagen versuchen, möglichst viel des eintreffenden Sonnenlichts zu absorbieren und als Wärme nutzbar zu machen.

Was ist Solarthermie? Die Sonne liefert genug Energie, um den weltweiten Bedarf problemlos decken zu können. Zudem ist sie praktisch unerschöpflich, kostenlos und die sauberste Energiequelle.

Solarthermische Anlagen

Solarthermische Anlagen Generell gibt es zunächst 2 Typen von solarthermischen Anlagen: Anlagen zur Brauchwassererwärmung Anlagen mit Heizungsunterstützung Der Einfachheit halber beschäftigen wir uns mit Ersterem. Anlagen mit Heizungsunterstützung sparen weitere ~10% der Heizkosten.

Solarthermische Anlagen Solarthermische Anlagen bestehen allgemein aus folgenden Komponenten: Kollektor Solarwärmespeicher Solarregler Solarkreislauf

Solarthermische Anlagen Kollektor: Der Kollektor wird auf dem Hausdach oder an der Fassade eines Hauses angebracht. Er heizt das Wasser im Solarkreislauf auf 60°-80° auf.

Solarthermische Anlagen Kollektor: Bei einer Ausrich- tung nach Süden erreichen die Kollektoren max. Leistung. Der Wirkungsgrad liegt bei beachtlichen 60-70%.

Solarthermische Anlagen Kollektor: Es existieren ver- schiedene Arten von Sonnenkollektoren: Flachkollektoren Vakuum-Röhren-Kollektoren

Solarthermische Anlagen Flachkollektor: Der Flachkollektor wird hauptsäch- lich in Privathaus- halten eingesetzt. Er ist günstig und bietet ausreich- ende Leistung.

Solarthermische Anlagen Vakuum-Röhren-Kollektor: Diese Art von Kol- lektor bietet eine höhere Leistung pro m² Fläche und liefert Temperaturen von konstant >80° Grad. Er ist weniger wirtschaftlich als der Flachkollektor.

Solarthermische Anlagen Solarwärmespeicher: Solarwärmespeicher werden eingesetzt, um die über die Sonnenkollektoren gewonnene Wärmeenergie zu speichern (z.B. über Nacht).

Solarthermische Anlagen Solarwärmespeicher: Trotz ihrer dicken Isolierung haben sie einen Wärmeverlust von 1-2 kWh pro Tag. Ein Speicher fasst üblicherweise 300 Liter Trinkwasser, das über Wärmetauscher durch den Solarkeislauf erhitzt wird.

Solarthermische Anlagen Solarwärmespeicher: Der Speicher wird zusätzlich mit einem konventionellen Heizsystem verbunden (z.B. Öl- oder Gasheizung), das automatisch zugeschaltet wird, wenn die Sonnenenergie nicht ausreicht.

Solarthermische Anlagen Solarregler: Die Aufgabe des Solarreglers besteht darin, die Pumpe anzusteuern und die Temperatur des Wassers zu überwachen.

Solarthermische Anlagen Solarregler: Bei Anlagen mit Heizungsunterstützung wird außerdem die Temperierung des Heizungswassers gesteuert.

Solarthermische Anlagen Solarkreislauf: Im Solarkreislauf zir- kuliert Wasser mit Frostschutzmitteln. Ein Ausdehnungs- gefäß kompensiert die Volumenänder- ungen der Flüssig- keit beim Erwärmen.

Kosten und Nutzen Für Endverbraucher ist natürlich auch sehr wichtig, welche Kosten entstehen und welchen Nutzen man von einer solchen Investition erwarten kann.

Kosten und Nutzen Als anschauliches Beispiel haben wir ein Wohnhaus in Kassel mit 30 Mietern und 726 Litern Warmwasserverbrauch gewählt. Die nutzbare Dachfläche beträgt ~100 m².

Kosten und Nutzen Für unser Rechenbeispiel wählen wir 60m² Flachkollektoren, um die 726 Liter im Tagesschnitt decken zu können:

Kosten und Nutzen Die solare Deckungsrate beträgt im Jahresmittel etwa 70%, eine monatliche Aufschlüsselung sieht wie folgt aus:

Kosten und Nutzen Wenn die konventionelle Energiequelle eine neuere Erdgasheizung ist, reduzieren sich die Emissionen wie folgt:

Kosten und Nutzen Bei dieser Rechnung handelt es sich um eine Anlage zur reinen Brauchwassererwärmung. Die Kosten liegen bei ~700 Euro / m², also bei 42000 Euro für die gesamte Anlage.

Kosten und Nutzen Für einen 3 Personen Haushalt würden ~8m² ausreichen, um 70% Deckungsrate zu erzielen. Die Kosten inkl. Montage liegen bei etwa 6000 Euro für das gesamte System

Kosten und Nutzen Anlage für einen 3 Personen Haushalt:

Kosten und Nutzen Anlage für einen 3 Personen Haushalt:

Kassel 2050 – Schöne Aussichten? „Wieviel Energie könnten wir 2050 durch solarthermische Anlagen einsparen?“

Kassel 2050 – Schöne Aussichten? Kassel hat ca. 29500 Wohngebäude Wir nehmen an, dass... ... 50 m² der Dachfläche jedes Hauses für eine Solaranlage geeignet seien ...jeder Bürger im Schnitt 40m² Wohnraum hätte Warmwasser und Heizungsunterstützung benötigen 1m² Kollektoren pro 10m² Wohnraum

Kassel 2050 – Schöne Aussichten? 29.500 * 50m² = 1.475.000m² Dachfläche 200.000 * 40m² = 8.000.000m² Wohnfläche Wir benötigen für Warmwasser und Beheizen im Schnitt 1m² Kollektorfläche für 10m² Wohnfläche: 8.000.000m² / 10 = 800.000m² Kollektorfläche

Kassel 2050 – Schöne Aussichten? Zur Verfügung stehen: 1.475.000m² Dachfläche Benötigt werden: 800.000m² Kollektorfläche Wir könnten also 70% des Warmwasserbedarfs und 10% der Heizkosten mit solarthermischen Anlagen decken, wenn ~ 55% der Dächer in Kassel mit solarthermischen Anlagen aufgerüstet würden.

Kassel 2050 – Schöne Aussichten? Ob sich eine solche Investition bei den aktuellen Preisen von ~700 Euro pro 1m² lohnen würde, ist allerdings fraglich: 800.000m² Kollektorfläche kosten in etwa: ============== 560.000.000 Euro

Quellenangaben: http://de.wikipedia.org/wiki/Solarthermie http://www.s-i-z.de http://www.erdgasbilder.de/bilder/solarhaus_300.jpg http://www.s-i-z.de/bilder/haus_st.jpg http://www.s-i-z.de/bilder/flachkollektorkl.jpg http://www.s-i-z.de/bilder/solarspeicher.jpg http://www.architec24.de/viessmann/live/glossar/pspic/bild/64/0_kein4228565643124.jpg http://www.naturgut-ophoven.de/Bilder/SO/solarthermie.jpg http://www.solvis.de/5_wissen/5a_faq-solarwaerme.asp?navlink=%2F5_wissen%2F5a_faq-solarwaerme.asp http://www.paal-solar.de/de/service/solarberechnung.html http://www.solarserver.de/index-e.html http://pop85.hp.infoseek.co.jp/photos/2003/20030903-13_denmark_germany_austria/20030907_kassel_wilhelmshohe_1.jpg http://www.peg-kassel.de/unterneustadt/luftaufnahmen/Luftaufnahme_farbig_3.jpg