Anwendung Solarwärme

Solarwärmeanlagen können zur Erwärmung des Warmwassers, zur Heizungsunterstützung oder auch für Prozesswärme und solare Kühlung genutzt werden.

  • Warmwasser

    Mit der Sonne und einer Solaranlage kann man warmes Wasser für Bad und Küche erzeugen.

    Einfamilienhaus

    Im Einfamilienhaus deckt die Sonne  60-70% des jährlichen Energiebedarfs für das Warmwasser. Eine kleine Kollektorfläche auf dem Dach (4–6 m²) und ein kleiner Speicher (450 Liter) reichen aus, um ganzjährig 70% des benötigten Warmwassers einer 4-köpfigen Familie solar zu erwärmen.

    Mehrfamilienhaus

    In Mehrfamilienhäusern ist der Einsatz von Solarwärmeanlagen (Vorwärmung) besonders rentabel und darüber hinaus eine effiziente Massnahme zur Reduktion der Primärenergie. Eine Kollektorfläche von rund 1 m2 pro Person reicht aus, um 30-40% des jährlichen Warmwasserbedarfs solar zu erzeugen. Dabei kann die Dimensionierung von Solaranlagen auf Mehrfamilienhäusern entweder nach Kosten/Nutzen oder auf einen hohen Ertrag an Solarwärme hin optimiert werden. Fachspezialisten, wie die Solarprofis, verfügen über das notwendige Know-how um die Dimensionierung der Solarwärmeanlage dem Bedarfsprofil des (bestehenden oder neugebauten) Objekts entsprechend anzupassen.

  • Sonnenkollektoranlagen, die für Warmwasser und Raumheizung genutzt werden, decken mindestens 30% des jährlichen Energieverbrauchs (Warmwasser und Heizung). Solarwärmeanlagen können mit allen bestehenden Heizsystemen kombiniert werden.

    Im Sommer reicht die gespeicherte Sonnenenergie aus, um mehrtägige Schlechtwetterperioden zu überbrücken. Während der Heizperiode – insbesondere im Herbst und im Frühling – wird die Betriebszeit der konventionellen Heizung deutlich reduziert. Auf den Markt kommen zunehmend Kompaktsysteme.

    Optimale Voraussetzung:

    • Orientierung: Maximal 45° Abweichung von der Südachse (Ost oder West); Neigung 30° bis 60°
    • Kollektorfläche: 0,6 m2 bis 1 m2 pro 1000 kWh jährlicher Wärmebedarf für Warmwasser und Raumheizung (1000 kWh Wärmebedarf entsprechen 100 Liter Heizöl). Je nach Dämmung des Gebäudes eine Kollektorfläche von 15–20 m².
    • Speichervolumen: 90 bis 130 Liter pro m2 Kollektorfläche (ca. 1‘500 Liter).

    Die Lebensdauer des Heizkessels wird verlängert, da er dank der Solaranlage weniger oft laufen muss – was wiederum Kosten spart!

  • Ein Drittel des Wärmebedarfs in der Europäischen Union entfällt auf den Bereich Industrie und Gewerbe. Etwa die Hälfte aller Produktionsprozesse braucht nur Temperaturen bis 250 °C. Diese Energie kann mit Wärme von der Sonne bereitgestellt werden. Weltweit sind 200 Anlagen (4 Anlagen in die Schweiz, Stand 2014) mit einer installierten Leistung von 42 MWth (entspricht 60‘000 Quadratmeter Kollektorfläche) im Industrie- und Gewerbebereich dokumentiert. Die bisherigen Anlagen sind vorwiegend in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der Textil- und Chemieindustrie sowie bei einfachen Waschprozessen wie zum Beispiel Autowaschanlagen installiert. Für Kollektortemperaturen von 80-250 °C sind international neue Kollektoren in Entwicklung, von verbesserten Flachkollektoren über CPC-Kollektoren (CPC = Compound Parabolic Collector) bis zu Fresnel- und Parabolrinnenkollektoren.

  • Es klingt unglaublich, doch mit Sonnenenergie kann man auch kühlen. Die ersten Versuche gab es bereits im 19. Jahrhundert, heute steht die Technik der solaren Kühlung kurz vor dem Durchbruch. Der weltweite Bedarf nach Kühlung steigt seit Jahren stärker als der Bedarf nach Heizung. Weltweit waren Ende 2011 rund 1‘000 solare Kühlanlagen in Betrieb. Die meisten Anlagen stehen in Deutschland und Spanien. Gekühlt werden vor allem Bürogebäude, Laboreinrichtungen, Hotels und Industrieanlagen, vereinzelt auch Krankenhäuser, Sportcenter oder Weinkeller. Die Kosten solarer Kältemaschinen liegen bei kleinen Leistungen um 1‘000 Euro pro kW Kälteleistung, ab 200 kW bei 500 Euro pro kW. Für die Zukunft werden im kleinen Leistungsbereich Kosten unter 1‘000 Euro pro kW angepeilt.

  • Sonnenkollektoranlagen kommen auch für spezielle Wärmenutzungen zum Einsatz: Luftvorwärmung von Lüftungsanlagen, Wassererwärmung für Waschanlagen und Wäschereien, Dörranlagen, Heutrocknung, in technischen Prozessen, Bassinwassererwärmung in Hallenbädern, usw. Solche Spezialanwendungen müssen von ausgewiesenen Fachleuten geplant und ausgeführt werden.

    Einfache Sonnenkollektoranlagen eignen sich gut für die Wassererwärmung in Freibädern, garantieren komfortable Wassertemperaturen und verlängern die Badesaison. Zum Einsatz kommen unverglaste Kollektoren aus schwarzem Kunststoff oder Chromstahl, die direkt vom Bassinwasser durchflossen werden. Die bereits vorhandene Umwälzpumpe (Filterkreis) kann dazu benützt werden.

    Eine Zusatznutzung der Sonnenwärme zu Duschzwecken ist möglich. Solaranlagen für Schwimmbäder sind die wirtschaftlichste Anwendung thermischer Sonnenenergienutzung. Die Verwendung erneuerbarer Energien ist für die Beheizung von Freibädern in verschiedenen Kantonen Vorschrift.

    • Bei Neigung 0-15° alle Orientierungen, bei Neigung 15-40° Orientierung Südost bis Südwest
    • Kollektorfläche: 40-60% der Bassinoberfläche (mit Bassinabdeckung) und 60-100% der Bassinoberfläche (ohne Abdeckung)