Warmwasser und Heizen mit der Sonne Referent: Max Häser Datum: 8.11.2010 Ort: Rudelzhausen

Warmwasser und Heizen mit der Sonne

Referent: Max Häser

Datum: 8.11.2010

Ort: Rudelzhausen

Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

2

Solarthermie Gemeinde Rudelzhausen

• Einwohner : 3.206

• Thermie 2008: 710 m² = 0,22 m²/EW

• Thermie 2009: 1.146 m² = 0,36 m²/EW

• Thermie 2010: ?


3

Preisentwicklung

• DM Währung wurde in Euro umgerechnet

Entwicklung der Energiepreise

4

• Öl- und Erdgaspreise markieren im Juli 2008 ein neues Jahres-Hoch (Öl: 96 € / 100l)

• Szenarien mit 150-200 Dollar pro Barrel sind nicht ausgeschlossen, d.h. der Heizölpreis kann von derzeit 60-70 Cent auf über 150 Cent pro Liter steigen.


5Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

Unser Energieverbrauch

Wo wird die Energie verbraucht?

Private Haushalte

34 %

Verkehr37 %

Industrie29 %

Quelle: Deutscher Wirtschaftsdienst

Durchschnittlicher Energieverbrauch des Gebäudebestandes in D: 100 kWh/m²a

Raumheizung76 %

Beleuchtung2 %

Kochen3 %

Div. Hausgeräte8 %

Warmwasser11 %

Energieverbrauch private Haushalte:76 % entfallen auf Raumwärme,

11 % auf Warmwasser!


Die SonneEnergie zum Nulltarif


Die Sonne nutzen Die Sonnenenergienutzung ist

überall in Deutschland möglich; auch bei bewölkten Himmel (diffusem Licht) arbeitet die Solaranlage.

Hätten Sie es gewusst? Die Sonneneinstrahlung ist im Süden nur 10 % höher als im Bundesdurchschnitt (ca. 1.125 kWh/m²).

Einen falschen Standort gibt es nicht! Jeder kann mitmachen!

Quelle: Deutscher Wetterdienst


Wie kann man die Sonne nutzen

Solararchitektur: Südorientierung Gebäude größere Fensterflächen nach Süden solar-optimierte Dachneigung Wintergärten, unbeheizt

Transparente Wärmedämmung (Neu- und Altbau)

Solarstrom (Photovoltaik)

Solarwärme (Solarthermie)

PassiveSolarenergie-Nutzung

AktiveSolarenergie-Nutzung


Solarthermie Einsatzmöglichkeiten

Brauchwasser-Erwärmung

Raumheizung / Heizungsunterstützung

Schwimmbad-Erwärmung

Nahwärmesysteme

Prozesswärme

Solare Kühlsysteme

Solarthermische Kraftwerke


Der solare Deckungsanteil


Der Klassiker


Brauchwasser-Erwärmung

Flach- oder Vakuumröhrenkollektor

Solarstation mit Regelung und

Umwälzpumpe

Nachheizung mit:Gasbrennwerttechnik,Holz oder Holzpellets, usw.

Kaltwasserzulauf

Solarkreislauf

Temperaturfühler

Wärmeta

usch

er

Speicher

Temperaturfühler


Solarstation und Regler

Das Gehirn Ihrer Solaranlage

-der Solarregler - prüft die Temperaturunterschiede im Speicher bzw. den Speichern und steuert die Pumpe(n) an.

-Je nach Anlage (Heizungsunterstützung, mehrere Kollektorfelder...) muss der Solarregler mit diesen Unterschieden fertig werden.


Kollektorbauarten

Flachkollektor

Vakuum-Röhrenkollektor

Luftkollektor


Flachkollektor

• eisenarmes Solarglas• Solarabsorber: Kupfer, Aluminium

oder auf Glas aufgedampft• Gehäuse: Aluminium, Edelstahl

oder Holz• Wärmedämmung: Mineralwolle• in der BRD werden zu 90%

Flachkollektoren installiert

Quelle: Wagner & Co.


Flachkollektor


Der Vakuumkollektor

• besteht aus mehreren Glasröhren• ein Absorber pro Röhre• Wärmeträgertransport über zwei

Arten möglich:– direkt durchströmte Röhre– Heat-Pipe Röhre

• Wärmedämmung: Vakuum• benötigt ca. 30% weniger Fläche

als ein Flachkollektor bei gleicher Leistung

Prinzip „Thermoskanne“Prinzip „Thermoskanne“

Quelle: Paradigma


Solar - Keymark


Montagemöglichkeiten


Die Aufdachmontage

• schnell, kostengünstig und geringer Montageaufwand

• Montageschienen werden mit Sparren-Ankern an den Sparren befestigt

• Vor- und Rücklauf werden über Lüfterziegel ins Dachinnere geführt


Die Indachmontage

• Montage erfolgt direkt auf die Sparren oder die Dachlattung

• Abdichtung wie beim Dachfenster• Vor- und Rücklauf unter den Ziegeln• Vorteil bei Neubauten:

Einsparung von Dachziegeln• Schnelle Montage mit Kran möglich

Quelle: Solvis


Die Aufständerung

• Möglichkeiten: Flachdachmontage oder Freiaufstellung

• Gestell aus Stahl- oder Aluminiumkonstruktion

• Standsicherheit über Gewichte (z.B. Betonplatten)

• Vorteil: Dachhaut bleibt unberührt

• Hinweis: Tragfähigkeit und Lebensdauer des Daches beachten

Quelle: Sonnenhaus-Institut


Fassadenmontage

Kollektoren an oder in der

Fassade montiert

Auch als Bestandteil der

Fassadenkonstruktion

möglich

Guter Ertrag in der

Übergangszeit und im

Winter während der

Heizperiode

Architektonische Akzente

möglich

Quelle: Paradigma

Quelle: Sonnenhaus-Institut


Speicherarten

Brauchwasserspeicher

(Warmwasserbereitung)

Pufferspeicher

Kombispeicher

(Warmwasser und

Heizungsunterstützung)


Brauchwasserspeicher

Frischwasserspeicher


Solar-Kombispeicher

Solar-Kombispeicher

integrierter

Trinkwasserspeicher mit

100-150 L Inhalt


Solar-Kombispeicher

Solar-Kombispeicher

Schichtspeicher

-integrierter

Trinkwasserspeicher mit

100-150 L Inhalt

-integrierter

Durchlauferhitzer für

Warmwasser mit ca. 42 L

Inhalt


HeizungsunterstützungDie wichtigsten Elemente:• Große Kollektorfläche (> 9 m2)• Kombi- Pufferspeicher (> 500l)• Niedertemperatur-Flächenheizung• Zusatzheizung, z.B. Pellets


RLA Rücklaufanhebung


15 m² KollektorflächeIn Deutschland gibt es 800 Millionen Quadratmeter solargeeignete Dachfläche.

Mit 15 m² Kollektorfläche lassen sich in einem wärmegedämmten Einfamilienhaus bereits 25% des Wärmebedarfs für Heizung und Warmwasser solar decken.

Auf dem Dach eines Einfamilienhauses landet bei uns jedes Jahr so viel Sonnenenergie wie in 7.000 L Heizöl gespeichert sind.


Der Solar-Anteil im EFHDie Solaranlage kann eine Heizung nicht ersetzen – aber optimal ergänzen. Sie kann einiges zum Jahres-Wärmebedarf des Hauses beitragen. Der mögliche Anteil in der Heizperiode beträgt ca. 15- 25 % des Heiz-Wärmebedarfs. Ein zusätzliches Heizsystem ist fast immer erforderlich. Mit der Wahl der richtigen Heiztechnik und einer fachgerechten Planung und Installation sind spürbare Kosteneinsparungen möglich. Der durchschnittlich mögliche Solar-Anteil für ein Einfamilienhaus ist in folgender Grafik über das Jahr hinweg dargestellt:.Grafik: Deutsche Energie-Agentur GmbH


Dachneigung

die richtige Dachneigung (bei Südausrichtung)

(Quelle: Energie-Wende Trostberg e.V.)

Neigungswinkel0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80°

Schwimmbaderwärmung

Warmwasser

Heizungsunterstützung

Heizungsunterstützung mit hohem Deckungsgrad

Sommer Übergangszeit Winter


12 m² Kollektorfläche Süd


12 m² Kollektorfläche West


Nutzen

Sommerheizungsbetrieb entfällt-wirkt lebensdauerverlängernd für Heizung, weil verschleißmindernd

Unabhängigkeit von Preisentwicklung fossiler Energieträger-EU-Ölpreistendenz steigend, Trend steigend

Betriebskostenreduzierung-bis 70% bei Warmwasser, -bis 25% bei Heizung (Niedrigenergiehaus)

Warmwasserkomfort ohne Umweltbelastung-Imagegewinn für Anlagenbetreiber durch sichtbares umweltbewußtes Verhalten


Nutzen

Je nach Dimensionierung an ca. 200 – 250 Tagen im Jahr warmes Wasser solar erwärmt

Restliche Zeit: Brauchwasser-Vorwärmung

6 m² Kollektorfläche erwärmen mehr als 50.000 l Wasser jährlich

Vollautomatischer Betrieb

Wasch- und Spülmaschine können an das Warmwassernetz angeschlossen werden (Stromersparnis)

Schadstoffvermeidung


Planungsgrundlagen

Kollektoren und Speicher

Die Anzahl der Personen bestimmt im Wesentlichen die Größe der Solaranlage (Speicher und Kollektorfläche).

Wenn Sie nur Trinkwasser erwärmen wollen, dann ist pro Person eine Kollektorfläche von 1,0 - 1,5 m2 notwendig.

Je m² Kollektorfläche sollten 60 – 80 L Speichervolumen berechnet werden.

Wollen Sie mit der Solaranlage noch heizen, dann wird mindestens1,5 - 2,5 m2 zusätzliche Kollektorfläche empfohlen.Für solares Heizen ist bei Verwendung von Vakuumröhrenkollektoren wegen ihres höheren Ertrags eine zusätzliche Fläche von 1,0 - 2,0 m2 pro Person ausreichend.


Planungsgrundlagen

Ein wichtiger Faktor zur Auslegung einer Solaranlage ist der Warmwasserverbrauch.

Im Wohnbereich wird der Warmwasserverbrauch anhand der Personenzahl abgeschätzt. Typischerweise liegt der Bedarf bei 30–50 Litern pro Person und Tag. In Mehrfamilienhäusern wird in der Regel mit max. 25 Litern pro Person und Tag gerechnet.-----------------------------

Die optimale Ausrichtung zur Montage von Solaranlagen ist eine Dachfläche nach Süden. Der optimale Neigungswinkel liegt je nach Art der Anwendung zwischen 40 und 60°.

Maximale Erträge werden bei einer Südausrichtung und einem Neigungswinkel von ca. 45° erzielt.

! Die Minderung des Ertrages bei SW- / SO-Ausrichtung ist relativ gering.


Richtwerte für Warmwasserbereitung

Kollektorfläche

pro Person

Solarer Deckungsgrad*

1,0 m² ca. 50%

1,5 m² ca. 60%

2,0 m² ca. 70%

* Anhaltswerte bei üblichen Warmwasserverbräuchen

Auslegungsempfehlungen:

1,5 - 2 m² Kollektorfläche je Person

75 - 100 l Speichervolumen je Person(Quelle: Solarpartner Süd GmbH)


Strom und Wärme

StromWärmeWärme

Ihr Hausdach kann mehr als nur vor Regen schützen!

Ernten Sie Strom + Wärme vom eigenen Dach, es lohnt sich!

WichtigBereits bei der Planung beide Möglichkeiten berücksichtigen!


Kosten

Trinkwasseranlagen mit ca. 5 m² Flachkollektoren kosten in der Regel 4.000 bis 5.000 €,

Kombianlagen für Warmwasser und Heizungsunterstützung ca. 8.000 bis 10.000 €


Marktpreise 2010 (Beispiel)


Fördermaßnahmen

Über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) werden u.a. gefördert:

Die Erstinstallation von kombinierter Warmwasserbereitungund Heizungsunterstützung mit90 € je angefangener m² im Altbau.

Die Erweiterung einer bestehenden Solaranlage mit45 € je angefangener m², wenn sie anschließend auch der Raumheizung dient.


Fördermaßnahmen

Quelle: www.bafa.de

• Gebäudebestand: Ein Gebäude, für das vor dem 01.01.2009 eine Bauanzeige erstattet oder ein Bauantrag gestellt wurde und in welchem vor dem 01.01.2009 ein Heizungssystem installiert wurde.

• Es muss sich um ein mit dem Gebäude fest verbundenes Heizungssystem handeln, das den Gesamtjahreswärmebedarf des Gebäudes oder Gebäudeteils abdeckt. Mobile Heizgeräte stellen kein Heizungssystem im Sinne der Förderrichtlinien dar.

• Kesseltauschbonus, Kombinationsbonus, Effizienzbonus und Solarpumpenbonus können zusätzlich zur Basisförderung gewährt werden.

• Bei der Innovationsförderung werden zusätzliche Boni nicht gewährt.• Es gelten die Bestimmungen der Richtlinien vom 09. Juli 2010.• 1) Mindestvoraussetzung bei Flachkollektoren: Bruttokollektorfläche ≥ 9 m², Pufferspeichervolumen 40 l/m²; bei Röhrenkollektoren:

Bruttokollektorfläche ≥ 7 m², Pufferspeichervolumen 50 l/m².• 2) Nur bei Ein- und Zweifamilienhäusern. Pufferspeichervolumen von mind. 100 l/m² Kollektorfläche erforderlich.• 3) Voraussetzung ist, dass die nach Ende der Maßnahme vorhandene Solarkollektoranlage der Raumheizung, Prozesswärmeerzeugung

oder Bereitstellung solarer Kälte dient. Warmwasseranlagen,die auch nach der Erweiterung nur der Warmwasserbereitung dienen, sind nicht förderfähig.

• 4) Der Kesseltauschbonus ist bis zum 30.12.2010 (Tag des Antragseingangs beim BAFA) befristet.• 5) Zusätzlich zur Basisförderung kann ein Bonus in Höhe von 500 € gewährt werden, wenn gleichzeitig eine förderfähige Biomasseanlage

oder eine förderfähige Wärmepumpe installiert wurde.• 6) Effizient im Sinne dieser Vorschrift sind Wohngebäude, die die Höchstwerte für den spezifischen, auf die wärmeübertragende

Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlust HT´ nach Anlage 1 Tabelle 2 der Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009 um mind. 30% unterschreiten oder die den spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlust HT´ eines Referenzgebäudes gleicher Geometrie, Gebäudenutzfläche und Ausrichtung, mit der in Tabelle 1 Anlage 1 der Energieeinsparverordnung 2009 angegebenen technischen Referenzausführung um mind. 30% unterschreiten.

• Der Effizienzbonus wird nur für Anlagen zur Heizungsunterstützung gewährt. Für Nichtwohngebäude wird kein Effizienzbonus gewährt.• 7) Mindestkollektorfläche 20 m², maximale Kollektorfläche 40 m². Die Ausführungsbestimmungen des BMU vom 18.04.2007 zur

Innovationsförderung sind zu beachten.• Kombinationsbonus und Effizienzbonus sowie Kesseltauschbonus und Effizienzbonus sind nicht miteinander kumulierbar.

Energieeffizienz von Gebäuden Vortragsreihe des Landratsamtes Freising 45

Fördermaßnahmen


Finanzierung

Zinsgünstige Kredite der KfW-Bank

Programm Erneuerbare Energien – Standard(270)

Dieses Programm fördert z. B. Solaranlagen, Wärmepumpen und kombinierte Anlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung (KWK-Anlagen).

Ihre Vorteile: zinsgünstige Kredite langfristige Finanzierung 3 Jahre tilgungsfreie Anlaufzeit

Den Antrag stellen Sie bitte bei Ihrer Hausbank, bevor Sie investieren.


Gesamtkostenvergleich

Annahmen der Musterrechnung:

- Einfamilienhaus im Bestand; 127,2 m2 Wohnfläche - Wärmebedarf 150 kWh/m2 im Jahr + 3 Personen * 750 kWh Warmwasserenergie = 21.330 kWh/a Gesamtwärmebedarf (pro Jahr).

- Preisentwicklung Erdgas/Heizöl: +10 % pro Jahr -Preisentwicklung Pellets/Wärmepumpenstrom: +5 % pro Jahr

- 50 % Fremdkapitalfinanzierung, 10 Jahre Laufzeit (KfW)

Quelle: www.unendlich-viel-energie.de


Der aktuelle Heizölpreis

Der Ölpreis lag gestern bei 87,74 Dollar pro Barrel. Dies ist der höchste Stand seit 06.10.2008. Dass wir von diesem Anstieg nicht allzu viel mitbekommen haben, liegt allein am starken Euro. Sollte die Weltwirtschaftskonjunktur - vgl. USA! - tatsächlich als Ganzes wieder anziehen, werden die Ölpreise sehr rasch deutlich nach oben gehen.


Kostenlose Energie

Kostenlose Energie durch die Sonne: 100 l Öl pro m2/a

„Ernte“ einer modernen Kollektoranlage:ca. 50 l Öl pro m2/a


Installierte Kollektorfläche in Mio. m²

Das Energiepotenzial entspricht mit 7,9 GW der Leistung von 10 Kohlekraftwerken.


FragenWann sollte ich eine Solarwärmeanlage einbauen?

z.B. bei Heizungsmodernisierung, Dachsanierung, Wärmedämmung oder Neubau

Brauche ich eine Baugenehmigung?

In der Regel neinAusnahme: Denkmalschutz – Baubehörde anfragen

Bleibt mein Dach dicht?

Ja, die Systeme haben sich hunderttausendfach bewährt


FragenWie lange dauert der Einbau?

ca. zwei bis drei Tage, je nach System

Wie hoch sind die Betriebskosten?

Stromkosten für Pumpe und Regler (< 15 € im Jahr)

Wartung alle zwei bis drei Jahre

Gibt es einen Frostschutz?

Ja, wie beim Auto, z.B. ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel


Fazit

Zapfen auch Sie die Sonne an!

Solarwärme ist eine saubere, ausgereifte, langlebige, sichere und kostenlose Energiequelle

Machen Sie sich unabhängiger von den Energiekonzernen und ihren Preissteigerungen!

Mit jeder Solarthermie-Anlage wird der Verbrauch an fossilen Energieträgern gesenkt und der Co2-Ausstoß reduziert.


54

Solarthermie Gemeinde Rudelzhausen

• Einwohner : 3.206

• Thermie 2008: 710 m² = 0,22 m²/EW

• Thermie 2009: 1.146 m² = 0,36 m²/EW

• Thermie 2010: ?


Wärme von der Sonne

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Documents

Warmwasser und Heizen mit der Sonne Referent: Max Häser Datum: 8.11.2010 Ort: Rudelzhausen