Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wird Sonnenenergie auch
in Zukunft unbegrenzt zur Verfügung stehen. Sonnenenergie ist
umwelt- und klimaschonend, denn der Einsatz von Ressourcen ist
nur für die Bereitstellung der Technik erforderlich. Bei der Nutzung
der Sonnenenergie werden hingegen keine Ressourcen verbraucht.
Die Sonne liefert ihre Energie kostenlos.
Wärmeerzeugung mit Solarthermie
Mit einer solarthermischen Anlage wird warmes Wasser insbesondere
zum Duschen und Waschen oder für die Raumheizung erzeugt.
Solarkollektoren übertragen die Energie der Sonne auf das
Wärmeträgermedium Wasser. Sie werden meistens auf einem
Dach, manchmal auch an einer Fassade installiert und sollten
möglichst nach Süden bzw. Südwesten oder Südosten ausgerichtet
sein. Über ein Rohrsystem gelangt das erwärmte Wasser zu
einem Speicher und das abgekühlte Wasser strömt zurück zum
Kollektor. Solange in den Kollektoren nutzbare Wärme zur Verfügung
steht, hält eine Regelung die Pumpe dieses Kreislaufs in Betrieb.
Der Speicher gibt die Wärme bedarfsgerecht an das Brauch-
oder Heizungswasser ab. Im Winter heizt ein Kessel die fehlende
Wärme nach.
Die thermische Solaranlage besteht im Wesentlichen aus den
folgenden Komponenten:
●● Kollektor
●● Brauchwasser- oder
●● Solarkreislauf
Pufferspeicher
●● Pump- und Regelstation
●● Nachheizung
Solarkollektoren lassen sich mit allen gängigen Heizsystemen
kombinieren und sollten möglichst bei jedem Neubau oder jeder
Heizungserneuerung eingeplant werden. Am häufigsten werden
Flachkollektoren eingesetzt. Teurer, aber auch effizienter sind
Vakuumröhren-Kollektoren. Sie verlieren durch das Vakuum in
den Röhren weniger Energie.
Wie groß die Kollektoren ausgelegt werden hängt davon ab, ob sie
nur das Brauchwasser erwärmen oder auch die Heizung unterstützen.
In der Regel kann während der Sommermonate Mai bis
September der Brauchwasserbedarf zu 100 % über die Solaranlage
gedeckt werden. Der Heizkessel kann dann komplett ausgeschaltet
bleiben. In den übrigen Monaten, in denen der Heizkessel
ohnehin läuft, muss er die fehlende Wärme liefern (nachheizen).
Übers Jahr beträgt der Solaranteil ca. 60 %.
Regenerative Stromerzeugung
Die solare Stromerzeugung ist üblicherweise an Gebäude gekoppelt.
Hingegen steht die Stromerzeugung aus Biomasse, Windkraft,
Wasserkraft und Erdwärme in der Regel nicht unmittelbar
mit Wohngebäuden in Verbindung. Deshalb werden diese Energieformen
an dieser Stelle nicht behandelt.
Stromerzeugung mit Photovoltaik
Photovoltaikanlagen wandeln mit Hilfe von Solarzellen Sonnenenergie
in elektrische Energie um. Wesentliches Bauelement einer
Photovoltaikanlage ist das Solarmodul, in welchem viele Solarzellen
elektrisch verbunden sind. In einem Solargenerator werden
mehrere Module zusammengefasst.
Ein Wechselrichter wandelt den von den Solarzellen produzierten
Gleichstrom in Wechselstrom um und ist gleichzeitig auch die
zentrale Steuerungseinheit einer Photovoltaikanlage.
Bei einer Photovoltaik-Anlage wird der erzeugte Wechselstrom
über einen Zähler ins öffentliche Stromnetz eingespeist oder im
Gebäude selbst genutzt.
Photovoltaikanlagen liefern bei einer Südausrichtung und ca. 30 °
Neigung einen optimalen Ertrag. Abweichungen nach Südwest
oder Südost verringern den Ertrag nur geringfügig. Entscheidend
ist dabei aber, dass die Solarmodule nicht durch Nachbargebäude,
Dachaufbauten oder Bäume verschattet werden, da dies den
Ertrag
deutlich reduziert.
Thermische Solaranlage; Quelle: Wagner & Co. Solartechnik GmbH
Photovoltaikanlage
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