Auslegung & Dimensionierung einer Solarthermieanlage

13. April 2021
Bei der Solarthermie Berechnung ist der Warmwasserbedarf die wichtigste Kennzahl. Ist dieser bekannt, kann man die Kollektorfeldgröße und den Speicher passgenau auslegen. Die solarthermische Anlage übernimmt bei korrekter Dimen­sionierung die komplette Warmwasserbereitung im Sommer und sorgt auch in der kalten Jahreszeit für eine deutliche Entlastung bei den Energiekosten - wenn die Auslegung stimmt.
Dieser Artikel wurde von
Thorben Frahm für www.Solaranlagen-Portal.com verfasst.
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SolarthermieWarmwasserbereitungAnlagenplanung

Solarthermie Berechnung für die solare Warmwasserbereitung

Eine Solarthermie Anlage, ob zur Trinkwasserbereitung oder zur Heizungsunterstützung, ist praktisch immer Teil eines größeren Heizungssystems. Abgesehen von entsprechend geplanten Neubauten arbeitet die Solarthermie Anlage also mit einem Heizsystem zusammen, eine gute Solarthermie Berechnung muss also das vorhandene System berücksichtigen. Zur Solarthermie Dimensionierung nutzt man bei der Trinkwasserbereitung den Begriff des "solaren Deckungsgrades". Dieser Begriff bezeichnet den Anteil der Wärmeerzeugung, den die Solarthermie Anlage im jährlichen Mittel übernimmt.

Durchschnittliche Ertragsgrößen für eine solarthermische Anlage zur Warmwasserbereitung,
Bild: Abteilung No-Oil der B & R Haustechnik Ltd. & Co. KG

 

Solarthermie Auslegung - sechzig Prozent solarer Deckungsgrad ist üblich

In der Praxis hat es sich durchgesetzt, bei der Berechnung von Solarthermie für Warmwasser von einer Deckungsrate von knapp 60% auszugehen. Dies bedeutet, dass die Solarthermie Dimensionierung ausreichend ist, um im Sommer die Warmwasserbereitung vollständig zu übernehmen.

Eine Solarthermie Berechnung auf kleinere Deckungsraten nutzt nicht den vollen Einspareffekt, der durch eine solarthermische Anlage zur Trinkwasserbereitung möglich ist. Bei einer größeren Auslegung steigen die Investitionskosten oft schneller an als die Einsparung. Denn ein großer Teil der Wärme, die durch eine größere Fläche an Solarthermie Kollektoren erzielt wird, fällt vor allem im Sommer an, wo sie nicht genutzt werden kann, während die zusätzliche Wärmegewinnung im Winter nicht so stark ins Gewicht fällt.

Kollektorfläche & Speichergröße bei der Solarthermie Berechnung

Der Wasserverbrauch bildet die Grundlage einer erfolgreichen Solarthermie Berechung. Die VDI-Richtlinie 6002 geht von einem täglichen Pro-Kopf-Verbrauch von 30 Litern Warmwasser pro Person aus. Hinzu kommen beispielsweise noch Verbrauchswerte für Spül- oder Waschmaschinen, die in die Solarthermie Berechnung einbezogen werden müssen. Um die schwankende Sonneneinstrahlung auszugleichen, dimensioniert man den Solarthermie Speicher doppelt so groß wie den ermittelten Tagesverbrauch. So steht auch an strahlungsarmen Tagen noch Warmwasser zur Verfügung.

Dies bedeutet für die Solarthermie Berechnung, dass man pro Person von mindestens 60 bis 80 Litern Speichervolumen und von 1 - 1,3 Quadratmeter Flachkollektorfläche ausgehen muss. Bei Vakuumröhren liegt die nötige Kollektorfläche mit 0,8 - 1,0 Quadratmetern niedriger. Durchschnittliche Größen für eine solarthermische Anlage zur Warmwasserbereitung liegen demnach zwischen 2,5 bis 10 Quadratmetern Kollektorfläche und einer Speichergröße von 300 bis 500 Litern.

Bei der Solarthermie Berechnung sollten Fachbetriebe für Solarthermie hinzugezogen werden. Sie helfen bei der Auslegung und Berechnung und beraten über die anfallenden Solarthermie Preise und Kosten.

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Erfahrungen & Fragen zum Thema Solarthermie

Bei Neubau: Gas-Brennwertheizung vs. Luftwärmepumpe?

Wir planen ein Fertighaus - und haben hier die Wahl seitens des Bauträgers zwischen einer Gas-Brennwert Heizung und einer Luft-Wärmepumpe (eine Erdwärmepumpe steht nicht zur Verfügung). Der Gasanschluss kostet ungefähr 400 Euro. Bei den Luftwärmepumpen sind die Mehrkosten etwa 10.000 Euro im Vergleich zur Gasheizung. Angeboten wird hier eine Nibe F2040 oder einer Nibe F2120. Was macht hier am meisten Sinn, um zukünftig auf der sicheren Seite zu sein? Mein Kopf sagt, dass sich der Mehrpreis für eine Luftwärmepumpe beim aktuellen Gaspreis nicht lohnt. Zudem kann man für den Mehrpreis ja auch eine Solarthermie oder Photovoltaikanlage installieren (oder zumindest teilweise auch schon vorbereiten). Allerdings hat meine Frau auch widerrum Vorbehalte gegen die Sicherheit einer Gasheizung (wegen Gasaustritt) - wobei ich nicht weiß, ob das bei neuen / aktuellen Gasheizungen noch ein Thema ist. Was würden Sie hier empfehlen?
Antwort von LKS SARL

Ich würde raten weder noch! Sie haben schon bei der Solarthermie einen vernünftigen Gedanken, warum nicht direkt auf Pellets hinaus gehen: wir haben das schon fast 20 Jahre: Komfort hervorragend, heimische Energie, bezahlbare wenig schwankbare Kosten und Gebäude Wertzunahme.

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Antwort von Elsner Architekten

Aus meiner Sicht sind das zwei unabhängige Maßnahmen: Die Gasheizung verbraucht kaum Strom (nur zum Zünden und für Pumpen und Stellventile) und kann direkt mit dem Strom, den eine Photovoltaikanlage liefert, nicht viel anfangen. Und die Photovoltaikanlage liefert eben Strom, mal viel, mal wenig. Wenn sie groß genug ist, reicht es vielleicht für eine überwiegende Abdeckung Ihres Stromverbrauchs, und für einige Einspeisung ins Versorgungsnetz. Das hat aber keine Auswirkung auf die Heizung.

Die Kombination von Gasheizung mit Solarthermie führt hingegen zu einer Erhitzung eines Wasservolumens, das als Brauchwarmwasser genutzt werden kann, oder als Puffer für Heizungsunterstützung und Warmwasserbereitung. Hierdurch sinkt direkt der Gasverbrauch. Natürlich kann man auch Gasheizung und Solarthermie einrichten und zusätzlich einige Photovoltaikzellen installieren.

Die Kombination Solarthermie + Wärmepumpe ist zweckmäßig, da die Wärmepumpe ein vergleichsweise großer Stromverbraucher ist, dessen Verbrauch durch die Photovoltaik weitgehend abgedeckt werden kann.

Ob das, was Sie vorhaben, der EnEV 2016 entspricht, hängt noch an einigen weiteren Parametern, und müsste im konkreten Einzelfall beurteilt werden.

Wird ein Grundofen im Primärenergiebedarf mit eingerechnet?

Können Sie mir sagen, ob ein Grundofen im Primärenergiebedarf mit eingerechnet wird? Wir planen zwei Vollgeschosse ohne Keller, Massiv mit Planziegel T9 in 36,5cm Stärke. Ausrichtung ist SW, d.h. es sind 10 von insgesamt 14 Fenster nach Süden und Westen ausgerichtet. Am liebsten wäre mir eine Gasheizung mit Solarthermie für Warmwasser und der Grundofen ohne Wassertasche für die winterliche Gemütlichkeit. Sollte das überhaupt nicht funktionieren (ohne Solar für Heizung und ohne Lüftungsanlage), könnte/ müsste ich mich mit einer Luftwärmepumpe anfreunden.
Antwort von Energieberatung Stapff

Viele gute Antworten, aber leider liegen einige KollegenInnen etwas daneben.

Wenn für das gleiche Wohngeschoss eine weitere Zentralheizung vorhanden ist, darf der handbeschickte Ofen nicht EnEV-angerechnet werden. Ist der Ofen aber Hauptheizung (Zentralheizung) für dieses Wohngeschoss, ist er natürlich anrechenbar. Es war nie verboten (auch von der EnEV nicht), als Heizung Einzelöfen für Biomasse einzusetzen.

Grundsätzlich ist ein Grundofen zu empfehlen, wenn Sie im Dauerbetrieb heizen können. Abends schnell mal einheizen geht damit nicht, da braucht es einen Kaminofen ohne Speichermasse.
Ein wasserführender Grundofen kann nicht sicher funktionieren, deshalb bietet der seriöse Fachhandel auch keinen an.

Gastherme und Solar für WW ist nach wie vor die preiswerteste Heizenergielösung. Ein bisschen mehr Dämmung dazu, dann ist der nachweis Erneuerbare Energie geführt. Ich kenne kein Bauamt, das nach diesem Nachweis fragt.
Bauherren fragen meist nach pragmatischen Lösungen, nicht nach realitätsfremden Vorschriften.

Winterliche Grüße
www.energie-wuerzburg.de

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