Solaranlage

Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenlicht in Strom um. Dies geschieht mit Hilfe von Solarzellen, die meist aus dem Halbleiter Silizium bestehen. Ein Vorteil: Da Silizium aus Quarzsand gewonnen wird, ist reichlich davon vorhanden.

Wie funktionieren Photovoltaikanlagen?

Halbleiter sind Stoffe, die unter Zufuhr von Licht elektrisch leitfähig werden. Um eine Stromspannung erzeugen zu können, wird der Halbleiter, in diesem Fall das Silizium, dotiert. Das heißt, es werden bestimmte chemische Elemente (z. B. Bor oder Phosphor) so eingebracht, dass p-leitendes und n-leitendes Silizium entsteht. Unter Lichteinfall kann man mit p-leitendem Silizium einen positiven und mit n-leitendem Silizium einen negativen Ladungsträgerüberschuss erzielen („Photoeffekt“). Über die Grenzschicht zwischen p- und n-leitendem Silizium baut sich ein elektrisches Feld auf, bei dem mit Metallkontakten eine elektrische Spannung abgegriffen werden kann. Wird der äußere Kreis durch einen elektrischen Verbraucher geschlossen, fließt konstanter Gleichstrom.

Solarzellen und Module

Solarzellen gibt es mit unterschiedlichen Wirkungsgraden:

• Monokristalline Dickschichtzellen aus Silizium ermöglichen höhere Wirkungsgrade, sind aber aufwendiger herzustellen und dementsprechend teurer
• Polykristalline Dickschichtzellen aus Silizium sind kostengünstiger, erzielen aber einen geringeren Wirkungsgrad.
• Noch niedriger ist der Wirkungsgrad bei Dünnschichtzellen aus amorphem Silizium. Ihr Plus ist aber die platzsparende Bauweise. Sie kommen daher zum Beispiel als Fassadenelement zum Einsatz.

Um für unterschiedliche Anwendungsbereiche geeignete Spannungen bzw. Leistungen bereitstellen zu können, werden Solarzellen zu größeren Einheiten (Modulen) miteinander verschaltet. Dabei werden sie meist in transparentem Ethylen-Vinyl-Acetat eingebettet, mit einem Alu-Rahmen versehen und mit Glas abgedeckt. (z. B. Monokristallines Solarmodul Premium L mono Next Generation der Firma Solar-Fabrik AG )

Was leisten Solarzellen und Module?

Die typischen Nennleistungen solcher Module liegen zwischen 10 und 100 Wpeak. Die Produktgarantie der Hersteller erstreckt sich in der Regel auf 10, die Leistungsgarantie im Schnitt auf 25 Jahre. Soll der, von den Solarmodulen erzeugte, Gleichstrom zum Betrieb von handelsüblichen Haushaltsgeräten mit 230 Volt Wechselspannung genutzt werden, muss er in Wechselstrom umgewandelt werden. Hierfür benötigt man einen Wechselrichter. Dasselbe gilt, wenn man den mittels Photovoltaik gewonnenen Strom ins öffentliche Stromnetz einspeisen will. Aus Abrechnungsgründen wird dazu ein geeichter Stromzähler benötigt, den der Betreiber des Stromnetzes für eine geringe Jahresmiete zur Verfügung stellt. Die Vergütung erfolgt nach dem Erneuerbare Energien-Gesetz (EEG). Daneben gibt es auch netzunabhängige „Inselanlagen“. Sie bieten sich überall dort an, wo elektrische Energie benötigt wird, der Anschluss ans Stromnetz jedoch zu aufwendig wäre (z. B. Wochenend-/Ferienhäuser).

Mehr zum Thema „Photovoltaik“ finden Sie auf den Webseiten des Bundesverbands Solarwirtschaft (BSW) sowie der EnergieAgentur.NRW.

Solarthermische Anlagen wandeln Sonnenlicht in Wärme um. Dies geschieht im häuslichen Bereich vor allem zu zwei Zwecken: Zur Warmwasseraufbereitung sowie zur Unterstützung der Heizung. Dabei ist das, was bei einer Photovoltaikanlage die Solarzelle beziehungsweise das Solarmodul ist, bei einer thermischen Solaranlage der Absorber bzw. Kollektor. Der Zweck des Absorbers besteht darin, die Wärme des Sonnenlichts möglichst vollständig aufzunehmen (Absorption) und diese dann an eine ihn durchfließende Wärmeträgerflüssigkeit (z. B. Propylenglykol mit Wasser oder nur Wasser) abzugeben. (Bild: Flachkollektor Aufdach)

Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren

Bei Kollektoren gibt es im Wesentlichen zwei konkurrierende Bauweisen: Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren.

Funktionsweise eines Flachkollektors

Wie der Name schon verrät, zeichnet sich der Flachkollektor durch seine flache Bauweise aus. Der Absorber besteht bei diesem Kollektortyp meist aus Kupfer- oder Aluminiumplatten. Diese sind in der Regel mit schwarzem Lack beschichtet, da schwarze Oberflächen einen besonders hohen Absorptionsgrad aufweisen. Effizientere Flachkollektoren sind mit einer sog. „selektiven Absorberbeschichtung“ (z. B. aus Titan-Nitrid-Oxid) behandelt. Dies steigert den möglichen Absorptionsgrad noch einmal. Auf der Unterseite der Absorberplatten verlaufen Röhren, die meist mit einem Gemisch aus Frostschutzmittel und Wasser befüllt sind. Dieses Gemisch nimmt die vom Absorber abgegebene Wärme auf und transportiert sie zu einer entsprechenden Nutzeinrichtung oder einem Wärmespeicher.

Flachkollektor Materialien

Als Abdeckung kommt meist eisenarmes Solarsicherheitsglas zum Einsatz, das sich durch eine hohe Durchlässigkeit für den kurzwelligen Spektralbereich der Sonneneinstrahlung auszeichnet. Gleichzeitig gelangt so nur wenig Wärmeabstrahlung vom Absorber durch die Glasabdeckung hindurch (Treibhauseffekt). Außerdem verhindert die Glasabdeckung den Wärmeentzug durch vorbeistreichende kältere Luft (Konvektion). Gemeinsam mit dem Gehäuse schützt sie den Absorber schließlich vor Witterungseinflüssen. Typische Gehäusematerialien sind Aluminium und verzinktes Stahlblech. Als Dämmmaterialien werden hauptsächlich Polyurethan-Schaum oder Mineralwolle verwendet.

In der Anschaffung her sind Flachkollektoren im Mittel deutlich günstiger als Vakuumröhrenkollektoren. Dafür ist beim Flachkollektor der Wirkungsgrad um einiges niedriger. Das folgende Balkendiagramm verdeutlicht dies:

Funktionsweise eines Vakuumröhrenkollektors

Soll eine thermische Solaranlage nur Warmwasser aufbereiten, können Flachkollektoren ausreichend sein. Will man aber auch die Heizung unterstützen, kommt man an Vakuumröhrenkollektoren kaum vorbei. Das Wesentliche bei einem Vakuumröhrenkollektor ist, dass die Ummantelung des Absorbers aus einer doppelwandigen Glasröhre besteht. Der Zwischenraum dieser Doppelwand ist zunächst mit Luft gefüllt, wird aber dann „evakuiert“. Das heißt: Die Luft wird solange abgesaugt, bis ein nahezu perfektes Vakuum entsteht. Dieses „Thermoskannenprinzip“ bietet eine hervorragende Wärmeisolierung.

Bei neueren Systemen ist zudem auf der Oberfläche der inneren Glasröhre eine selektive Beschichtung aus aufgedampften Metallfilmen aufgetragen, um die Wärmeabsorption zu verstärken. Als Absorber fungiert bei dieser Bauweise meist ein in die „Thermoskanne“ ragendes U-Rohr oder koaxiales Rohr aus Aluminium. Es wird von der Wärmeträgerflüssigkeit durchflossen, welche die auf diese Weise aufgefangene Wärmeenergie aufnimmt und weitertransportiert.

Heute überwiegt der Einsatz eines Absorber- Rohrs, das oben aus der Glasröhre herausführt (Heat-Pipe) und in eine Sammelschiene mündet. Diese leitet die Wärmeträgerflüssigkeit dann weiter. Vorteil dieser Anordnung ist das leichte Auswechseln einer defekten Vakuumröhre, ohne Trägerflüssigkeit ablassen, neu befüllen und das System entlüften zu müssen.

Mehrere über eine Sammelleitung verbundene Röhren bilden den Sonnenkollektor. Zum Teil kommen hier zur zusätzlichen Wirkungsgradsteigerung Parabolspiegel zum Einsatz (siehe z. B. CPC Vakuumröhrenkollektor von Paradigma). Diese wölben sich um die untere Hälfte der Vakuumröhre und reflektieren das Sonnenlicht gezielt auf den Absorber. Besonders diese Bauart von Vakuumkollektoren bietet den Vorteil, dass sie auch bei niedrigen Einstrahlungen mit einem guten Wirkungsgrad arbeiten. Außerdem sind höhere Temperaturen erreichbar (z. B. zur Heißwasserbereitung, Dampferzeugung, Klimatisierung).

Thermische Solaranlage: Weitere Komponenten

Eine komplette thermische Solaranlage beinhaltet aber noch weitere Komponenten. Bei aufwendigeren Anlagen ist der Warmwasserspeicher an einen dritten Kreislauf mit einem weiteren Wärmetauscher gekoppelt. Dieser wird durch den Heizkessel erwärmt und springt für die solare Warmwasseraufbereitung dann ein, wenn die Kollektoren z. B. im Winter keine oder zu wenig Nutzenergie liefern. Darüber hinaus gibt es noch ausgeklügeltere solarthermische Anlagen, die neben der Warmwasseraufbereitung auch die Heizung wirkungsvoll unterstützen.

Hier als Beispiel die schematische Darstellung einer Anlage zur reinen Warmwasseraufbereitung mit Vakuumröhrenkollektor und glykolhaltigem Wasser als Wärmeträgerflüssigkeit (sog. Zweikreisanlage):

 

• Der Vakuumröhrenkollektor absorbiert die durch Sonneneinstrahlung gewonnene Wärme und gibt sie an die Wärmeträgerflüssigkeit (Wasser mit Glykol als Frostschutz) ab. Sie durchfließt den ersten Kreislauf.
• Die Pumpe wird durch einen Regler gesteuert, der über Fühler die Temperatur an Kollektor und Speicher erfasst. Ist die Temperatur am Kollektor höher als im Speicher, setzt der Regler die Pumpe in Gang. So gelangt die durch den Kollektor absorbierte Wärme mit der Trägerflüssigkeit zum Warmwasserspeicher.
• Dort treffen erster Kreislauf (Wärmeträgerflüssigkeit) und zweiter Kreislauf (Brauchwasser) zusammen. Der Warmwasserspeicher dient der Bevorratung bei Tagen mit schwächerer Sonneneinstrahlung.
• Kaltwasserzufluss und Warmwasserabfluss kennzeichnen den zweiten Kreislauf, der der häuslichen Versorgung mit warmen Brauchwasser dient.
• Durch den Wärmetauscher wird die solar gewonnene Wärme aus dem ersten Kreislauf (Wärmeträgerflüssigkeit) an den zweiten Kreislauf (Brauchwasser) übertragen.

Bei aufwendigeren Anlagen ist der Warmwasserspeicher an einen dritten Kreislauf mit einem weiteren Wärmetauscher gekoppelt. Dieser wird durch den Heizkessel erwärmt und springt für die solare Warmwasseraufbereitung dann ein, wenn die Kollektoren z. B. im Winter keine oder zu wenig Nutzenergie liefern. Darüber hinaus gibt es noch ausgeklügeltere solarthermische Anlagen, die neben der Warmwasseraufbereitung auch die Heizung wirkungsvoll unterstützen. Mehr zum Thema „Solarthermie“ finden Sie auf den Webseiten des Bundesverbands Solarwirtschaft (BSW) sowie der EnergieAgentur.NRW.

Bei diesem Typ Solaranlage verfügen die zum Einsatz kommenden Kollektorflächen über deutlich mehr Quadratmeter (nicht selten 100 m² bis ein Vielfaches davon). Auch können diese Anlagen deutlich höhere Temperaturen als im häuslichen Bereich erzeugen, da in Industrie und Gewerbe häufig Temperaturbereiche von 60°C bis weit über 100°C benötigt werden. Ebenso wird die Wärme hier anders genutzt, vor allem zur Bereitstellung von Prozesswärme (z. B. für Reinigungs-, Trocknungs- oder Herstellungsprozesse). Daneben kommen solarthermische Großanlagen aber auch bei größeren baulichen Komplexen (z. B. Mehrfamilien- und Bürohäuser), Saunen und Schwimmbädern, Sportanlagen sowie im Hotel- und Gastronomiegewerbe mit ganz ähnlichen Nutzungszwecken wie im häuslichen Bereich zum Einsatz.

Mehr zum Thema „Solarthermische Großanlagen“ erfahren Sie zum Beispiel auf www.ritter-xl-solar.com.

Die Paradigma Deutschland GmbH ist ein mittelständisches Unternehmen mit Sitz in Karlsbad bei Karlsruhe. Sie hat sich auf die Entwicklung und Produktion möglichst umweltschonender Heizsysteme, wie z. B. thermische Solaranlagen, spezialisiert. Wer mehr zur außergewöhnlichen Gründungshistorie und der daraus resultierenden Philosophie von Paradigma wissen möchte, klickt bitte hier.

Heute ist Paradigma einer der führenden Systemanbieter in ökologisch ausgerichteter Heiztechnik. Nicht umsonst sind Paradigma-Produkte aufgrund ihrer Qualität und innovativen Technik mehrfach international ausgezeichnet worden. So wurde dem AQUA PLASMA Solarkollektor von Paradigma im europaweit einheitlichen Zertifizierungsverfahren „Solar Keymark“ der höchste Wärmeertrag auf dem Markt bescheinigt. Ein wesentliches Geschäftsfeld von Paradigma ist die Entwicklung und Produktion von möglichst effizienten thermischen Solaranlagen für Ein- oder Zweifamilienhäuser.

Solaranlage ohne Frostschutzmittel: Das Aqua-System

Paradigma-Anlagen zeichnen sich maßgeblich durch das sogenannte Aqua-System aus. Bei dieser Bauart kommt als Wärmeträgerflüssigkeit ausschließlich reines Wasser und nicht – wie sonst üblich – ein Gemisch aus Frostschutzmittel und Wasser zum Einsatz.

Warum kann auf den Zusatz von Frostschutzmitteln verzichtet werden? Das Aqua-System arbeitet mit einem so einfachen wie genialen Mechanismus zum Frostschutz der Solaranlage. Abhängig von der Außentemperatur wird meist vier Mal pro Stunde kurz kaltes Wasser aus dem Speicher in den Kollektor gepumpt, um eine Mindesttemperatur von 5° C im Kollektor halten zu können. Insgesamt benötigt das Aqua-System für den Frostschutz lediglich 1-3 % der erzeugten Wärmeenergie. Tagsüber ist bei den vakuumisolierten Röhrenkollektoren kein Frostschutz nötig.

Vorteile von reinem Wasser als Wärmeträgermedium:

• Es kann deutlich mehr Wärme aufnehmen als Glykol. Der Ertrag der Anlage erhöht sich um bis zu 15 %.
• Es hat deutlich bessere Fließeigenschaften und erspart große Pumpen und Pumpenstrom.
• Die Wartungskosten sind sehr niedrig. Denn Tausch oder Entsorgung von Glykol entfallen.
• Es kann beliebig oft verdampfen. Dadurch gibt es keine Überhitzungsproblematik (Stagnation) im Sommer. So sind auch kleine Speicher mit großen Kollektorflächen kombinierbar.
• Es ermöglicht den direkten Anschluss derthermischen Solaranlage an die bisherige Heizung. Dadurch gestaltetn sich eine Nachrüstung und/oder ein schrittweiser Ausbau ausgesprochen unkompliziert.

Auf dieses Alleinstellungsmerkmal sind alle Komponenten des Aqua-Systems in ihrer Funktionsweise abgestimmt.

Aufbau des Aquasystems

• Hocheffizienter Vakuum-Röhrenkollektor mit CPC-Spiegel

• Solarstation mit Hochleistungspumpe

• Wärmespeicher, optional mit Regelung

Aufgrund seiner Modell- und Kombinationsvielfalt wird das Aqua-System zur Vereinfachung über drei Ausbaustufen vermarktet:

• Aqua-System Compact
• Aqua-System Classic
• Aqua-System Plasma

Bei jeder dieser Ausbaustufen gibt es Upgrade-Möglichkeiten. Der große Vorteil dabei ist: Man muss nicht direkt die Alles-oder-Nichts-Entscheidung treffen, sondern kann erst einmal klein anfangen. Welche Ausbaustufe letztlich mit welchen Komponenten und Modellvarianten in welcher Kombination in Betracht kommt, hängt davon ab, wofür das Aqua-Systemgenau genutzt und wo es eingesetzt werden soll. Eine erste, sehr gute Orientierung bietet der Aqua-System-Finder.

Weitere Informationen und Entscheidungshilfen finden Sie unter: www.pimp-my-heizung.com. Wer es lieber in Broschürenform mag, findet entsprechende PDF‘s zur Online-Ansicht und zum Download hier.

Wenn Sie das Aqua-System von Paradigma nur zur Warmwasseraufbereitung nutzen wollen, heißt die geeignete Ausbaustufe für Sie: Aqua-System Compact. Es bietet einen wirklich einfachen Einstieg in die thermische Energienutzung einer Solaranlage. Durch den Einsatz von Wasser als Wärmeträger können Sie einen bereits bestehenden Warmwasserspeicher weiternutzen. Damit ist diese Ausbaustufe ideal geeignet um nachzurüsten. In diesem Fall benötigen Sie zunächst einmal nur die folgende Grundausstattung:

• Kollektor CPC star azzuro mit Montagesystem
• Solarstation STAqua
• Bedienteil mit Regler SystaSolar

 

Aqua-System Compact: ausbauen und aufrüsten

Schon mit dieser Ausstattung können Sie warmes Brauchwasser von Mai bis September ohne Inanspruchnahme Ihrer konventionellen Heizungsanlage aufbereiten. Je nach Bedarf können Sie das Aqua-System Compact aber auch weiter ausbauen. Eine erste Option wäre die solare Warmwasseraufbereitung auf Februar bis November zu verlängern. Dazu brauchen Sie die Kollektorfläche einfach nur zu verdoppeln. Selbstverständlich ist das Aqua-System Compact auch mit Warmwasserspeicher lieferbar. Dies ist zum Beispiel notwendig, wenn Sie Ihre Warmwasseraufbereitung ganz ohne Ihre Heizung betreiben wollen. Im Prinzip reicht hierfür das Modell Aqua.

Spielen Sie allerdings mit dem Gedanken, mit der Solaranlage später vielleicht doch auch zu heizen, empfehlen wir Ihnen den Einbau des Kombispeichers TITAN PLUS.

Nun wird es erst so richtig interessant. Warum, zeigt die folgende Grafik über die Verteilung des Energieverbrauchs in einem durchschnittlichen Haushalt:

 

Demnach macht das Beheizen der Räume mit 73 % den größten Anteil beim Energieverbrauch aus. Rechnet man die Warmwasseraufbereitung hinzu, deckt die Hausheizung insgesamt sogar 85 % des Energiebedarfs in einem durchschnittlichen Haushalt ab. Wenn man also Kosten für ständig teurer werdende fossile Brennstoffe (z. B. Öl oder Gas) einsparen will, ist genau hier der richtige häusliche Bereich, wo man den Hebel ansetzen muss.

Und dieser Hebel ist nichts Anderes als das Aqua-System Classic von Paradigma. Denn mit ihm können bei entsprechendem Ausbau bis zu 50 % der Raumwärme und bis zu 70 % des Warmwassers mit kostenloser Solarenergie erzeugt werden – egal, ob Alt- oder Neubau. Mit anderen Worten: Von den oben genannten 85 % Energiebedarf können 60 % solarthermisch abgedeckt werden. Dies verringert die Kosten für konventionelle Brennstoffe enorm.

Zur Grundausstattung des Aqua-System Classic gehören:

• Kollektor CPC star azzuro mit Montagesystem
• Solarstation STAqua II
• Wärmespeicher TITAN PLUS
• Optional: Bedienteil SystaComfort als Regelung für Speichermanagement und Heizung

Wärmespeicher TITAN PLUS

Das Besondere am TITAN PLUS ist: Als Kombinationsspeicher enthält er einen Edelstahltank für Brauchwasser sowie ein Wasserreservoir für die Heizung. Auf diese Weise sorgt er in doppelter Hinsicht für die Speicherung der tagsüber erzeugten Solarwärme. Abhängig von Warmwasserverbrauch und Heizungsbedarf lassen sich damit auch sonnenarme Zeiten überbrücken. Der TITAN PLUS ist in vier Größen erhältlich. Zur Frage, welche Größe für Sie die richtige ist, berät die Peter Kaspar Meisterbetrieb GmbH Sie als Paradigma-Systempartner gerne.

SystaComfort

Energietechnisch sinnvoll ist der Betrieb mit der SystaComfort Regelung. Sie sorgt für ein optimales Zusammenspiel von Speicher und Heizung. Der Heizkessel muss deshalb weniger arbeiten. So werden Heizkosten eingespart. Auch beim Aqua-System Classic bietet sich als erste Ausbauoption die Vergrößerung der Kollektorfläche an. Zwar kann damit im Sommer nicht die ganze Sonneneinstrahlung genutzt werden, da sich die Solaranlage abschaltet, sobald der Speicher voll ist(Es sei denn, Sie können die Wärme für einen Swimming-Pool einsetzen; siehe Schwimmbadtechnik).

Der große Vorteil ist aber: In der Übergangszeit und im Winter bedeutet viel Kollektorfläche auch einen höheren Ertrag und damit weniger verbrauchtes Öl oder Gas. Möglich macht das der CPC Vakuum-Röhrenkollektor. Er sammelt mit seiner besonderen Bauart auch in Zeiten schwächerer Sonneneinstrahlung (z. B. im Winter) noch Wärme und hält sie durch seine Vakuumisolierung besonders gut fest.

Bei Warmwasseraufbereitung und Raumheizung mit solarthermisch gewonnener Energie vertrauen bereits 60.000 Kunden auf das Aqua-System Classic. Es ist damit der Renner unter den Aqua-System-Paketen. Trotzdem gibt es mit dem Aqua-System Plasma noch eine dritte und letzte Ausbaustufe. Es stellt bei Paradigma in jeder Hinsicht das Premiumpaket dar.

 Komponenten Aqua-System Plasma:

• als Herzstück: höchsteffizienter und preisgekrönter CPC Vakuumröhrenkollektor AQUA PLASMA
• Solarstation STAqua II
• ebenfalls preisgekrönter Wärmespeicher Aqua EXPRESSO II
• MES II Regler als optimale Regelung für Speichermanagement und Heizung (Abb. siehe hier

Beim AQUA PLASMA Vakuum-Röhrenkollektor wurde für die Leistungssteigerung ein neuartiges Verfahren zur Beschichtung der Röhren eingesetzt. Mittels der Plasma-Technologie werden die Oberflächen der Röhren so behandelt, dass eine maximale Umwandlung von Licht/Strahlung in Wärme erfolgen kann. Nicht umsonst wurde dem AQUA PLASMA Solarkollektor von Paradigma im europaweit einheitlichen Zertifizierungsverfahren „Solar Keymark“ der höchste Wärmeertrag auf dem Markt bescheinigt.

• Eine neue Spiegelbeschichtung erhöht zudem den Schutz des CPC-Spiegels vor korrosiven Angriffen und gewährleistet so eine enorm lange Lebensdauer. Der AQUA PLASMA ist in zwei Größen erhältlich und kann mit einer Bruttokollektorfläche von 5 bis 15 m² beliebig erweitert werden. Die „Sonnenheizung“ ist nun auf einem optimalen Stand. Doch kaum zu glauben, es gibt auch auf diesem Level noch eine Optimierungsmöglichkeit: Die Technik von Heizkesseln hat in den letzten 10 Jahren große Fortschritte gerade in den Bereichen Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit gemacht. Deshalb ist es jetzt vielleicht an der Zeit, sich Gedanken über einen neuen Heizkessel machen. Ein Kesseltausch ist nun recht einfach. Mit dem Aqua-System sind alle Grundlagen erfüllt, um auf Gas, Holz oder Pellets als Brennstoff zu wechseln. Auch in diesem Bereich werden Sie bei Paradigma fündig. Mehr hierzu erfahren Sie unterHeizungsanlagen.

Das SonnenEnergieHaus ist ein ganzheitliches Konzept zur Versorgung mit nachhaltigen Energiequellen. Es wurde entwickelt, um die 2010 verabschiedete Gebäuderichtlinie „Gesamtenergieeffizienz“ der EU  zu erfüllen. Sie verlangt, dass der von außen zugeführte Energiebedarf für Heizung, Warmwasser, Lüftung und Kühlung in neu erbauten Wohngebäuden ab 2021 nahezu null ist. Außerdem sind im Laufe der letzten Jahre die Energiepreise stetig und rasant angestiegen. Daher wird heute immer häufiger eine Gebäudetechnik nachgefragt, die mit möglichst wenig zugekaufter Energie auskommt.

Der Charme des SonnenEnergieHauses besteht darin, dass hier die Vorteile von Solarthermie, Photovoltaik und moderner Brennwerttechnik gemeinsam zum Tragen kommen. Die notwendige Gebäudetechnik ist mit einem Raumbedarf von 4 m² sehr platzsparend und – bei einem Neubau mit Verzicht auf Unterkellerung – auch sehr kostensparend.

Photovoltaikmodule [1] wandeln Licht in Strom um. Wasser im Solarkollektor [2] wird von der Sonne erwärmt. Wasser (bei Paradigma) wird durch die Leitungen gepumpt, während die Solarstation [3] die Anlage steuert. Der Speicher [4] hält die Solarwärme bereit. So erhalten Sie Brauchwasser [5] zum Duschen & Waschen sowie warmes Heizungswasser [6] für Ihre Heizkörper. Sollte nicht genug Solarwärme zur Verfügung stehen, heizt der Kaminofen [7] nach. Die Solartankstelle [8] lädt das E-Auto.

Komponenten SonnenEnergieHaus:

• Photovoltaikmodule der FirmaSolar-Fabrik AG
• CPC Vakuum-Röhrenkollektor Star azzurro oder AQUA PLASMA
• Solarstation STAqua II
• Wärmespeicher Aqua EXPRESSO II
• Bedienteil SystaSolarComfort für Speichermanagement und Heizung
• Primär-Brennwerttechnik vonParadigma: z. B. Gasbrennwert-Kessel Modula NT oder Pelletskessel Pelletti. Mehr hierzu unter Heizungsanlagen
• Unterstützende Brennwerttechnik von Paradigma: Kamin- und Pelletsöfen aus der Pira-Modellreihe, die mit Scheitholz oder Holzpellets befeuert werden. Mehr hierzu unterHeizungsanlagen

Im SonnenEnergieHaus genießt man nach 21 Jahren eine weitestgehend kostenlose Energieversorgung. In Bestandsgebäuden, die nach dem SonnenEnergieHaus-Konzept modernisiert wurden, reduzieren sich die Energiekosten immens. Je nach Gebäudedämmung entfallen sie sogar fast vollständig. Nicht einkalkuliert ist in diese Berechnung, dass alle Gebäude, die ab 2021 nicht die Gebäuderichtlinie „Gesamtenergieeffizienz“ der EU erfüllen, sehr wahrscheinlich einer Wertminderung unterliegen.

Das Herz einer Solaranlage schlägt gebäudetechnisch auf dem Dach. Denn nur da kann man natürlich am besten die Sonnenstrahlen einfangen. Ein Schrägdach ist besser, Flachdach geht mit Aufständerung auch, und selbst die Fassade ist eine Option. Egal wie es ist, eine Solaranlage hat eine Raumforderung. Das heißt: Man braucht Platz, zumindest oberhalb. Der Raumbedarf innerhalb eines Gebäudes ist aber vergleichsweise mit ca. 4 m² sehr gering.

Eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 1 kWp (Spitzenleistung der Anlage) benötigt etwa 8-10m² Fläche und liefert ungefähr 900 kWh Strom (abhängig von Ausrichtung und Neigungswinkel) pro Jahr. Die Größe einer Photovoltaikanlage sollte mind. ca. 3 kWp (wegen des KfW-Kredits) sein, darf aber auch die gesamte Dachfläche bedecken. Bei der Warmwasseraufbereitung sind in einem Einfamilienhaus beispielsweise 7 m² Kollektorfläche für die Warmwasserbereitung notwendig. Bei zusätzlicher Heizungsunterstützung braucht man mehr. Eine durchschnittliche thermische Solaranlage weist 10 – 15 m ²Kollektorfläche auf.

Darüber hinaus gibt es weitere bauliche Voraussetzungen:

Voraussetzungen für eine Photovoltaikanlage

• Photovoltaik ist grundsätzlich auf Schrägdächern, Flachdächern und an Fassaden möglich. Bei Flachdächern ist eine Aufständerung notwendig.Ausrichtung von Schrägdächern: Süd optimal, Abweichungen bis Ost oder West sind möglich, Dächer mit nördlicher Ausrichtung sind ungeeignet.
• Neigung von Schrägdächern: 25° bis 30° sind optimal, größere Abweichungen können durch Montagesysteme ausgeglichen werden (bei Flachdächern kann die Anlage frei zur Sonne ausgerichtet werden).
• Dachfläche muss frei von Schattenwurf umliegender Gebäude, Bäume, Schornsteine etc. sein. Wichtig hierbei: Die Dachfläche bleibt verschattungsfrei über die gesamte Laufzeit von 20 Jahren.
• Eine ausreichende Dachlastreserve 25kg / m²,unabhängig von der jeweiligen Schnee- und Windlastzone
• Dächer müssen frei von Asbest sein.
• Für den Anschluss der Anlage ans öffentliche Netz müssen Solarkabel vom Dach in den Keller gezogen werden. Ist kein Schornstein mit freiem Zug vorhanden, werden Wanddurchbrüche im Haus erforderlich.
• Photovoltaikanlagen, die größer als 30 kWp sind, speisen den erzeugten Strom nicht über den Hausanschluss ein, sondern über einen Einspeisepunkt. Dieser wird vomörtlichen Netzbetreiber zugewiesen. Hierbei kann es passieren, dass Solarkabel auf benachbarten Grundstücken verlegt werden müssen.
• Baugenehmigung bei Denkmalschutz.

Voraussetzungen für eine Solarthermische Anlage

• Solarthermie ist ebenfalls grundsätzlich auf Schrägdächern und Flachdächern möglich. An Fassaden allerdings nicht. Bei Flachdächern ist genauso eine Aufständerung möglich.
• Ausrichtung von Schrägdächern: Süd optimal, Abweichungen bis Ost oder West sind möglich, Dächer mit nördlicher Ausrichtung sind ungeeignet.
• Neigung von Schrägdächern je nach Anwendungsbereich: Warmwasser 30° – 50 °; Heizung 45°– 70°.
• Die Dachfläche muss frei von Schattenwurf umliegender Gebäude, Bäume, Schornsteine etc. sein. Wichtig hierbei, dass die Dachfläche verschattungsfrei bleibt über die gesamte Laufzeit von 20 Jahren.

• Eine ausreichende Dachlastreserve  von mind. 25kg / m²,unabhängig von der jeweiligen Schnee- und Windlastzone .

• Für das Aqua-System von Paradigma müssen Wasserleitungen vom Dach zu den Wärmespeichern gezogen werden. Unter Umständen sind Wanddurchbrüche notwendig.
• Baugenehmigung bei Denkmalschutz.

Diese Auflistung bietet lediglich einen ersten Überblick. Ob und inwieweit Ihr Dach für welche Art von Solaranlage wirklich geeignet ist, lässt sich zuverlässig und seriös nur im Rahmen einer Ortsbesichtigung klären. Hierfür sowie zur weiteren Beratung steht Ihnen die Peter Kaspar Meisterbetrieb GmbH als System-Partner von Paradigma gerne zur Verfügung.

Für die Anschaffung einer Solaranlage kommen in Deutschland vielfältige Fördermöglichkeiten in Betracht. Es gibt Fördermittel von der EU, vom Bund und von den Ländern. Zum Teil haben auch Kommunen eigene Förderprogramme aufgelegt. Und selbst einige Energieversorgungsunternehmen bieten spezielle Solarprogramme an. In der Regel gibt es Zuschüsse, zinsvergünstigte Kredite und/oder Einspeisevergütungen.

So vielfältig die Förderlandschaft ist, so unterschiedlich sind auch die Kriterien, an die die Vergabe der Fördermittel geknüpft ist. Selbstverständlich spielt die Art der Anlage eine Rolle. Photovoltaikanlagen werden anders subventioniert als solarthermische Anlagen. Weitere Fragen kommen zum Tragen: Wie groß soll die Anlage sein und wie hoch Ertrag und Eigenverbrauch? Wird die Anlage privat oder gewerblich genutzt? Kommt die Anlage in einem Bestandsgebäude oder Neubau, einem Firmengebäude oder Privathaus zum Einsatz? Bei diesem Dschungel an Möglichkeiten und Vergabekriterien kann man leicht den Überblick verlieren. Er lichtet sich allerdings, wenn man den Fokus einschränkt. Konzentrieren wir uns auf Privatpersonen als Investoren und auf Ein- bis Zweifamilienhäuser als Einsatzort.

Eine erste Anlaufstation ist die KfW-Bank. Sie hat verschiedene „Förderprodukte“ für die Ausrichtung von Neu- und Bestandsbauten auf erneuerbare Energien im Programm. Das schließt auch Investitionen in eine Solaranlage mit ein. Zu aller meist handelt es sich um zinsvergünstigte Kredite. Es gibt aber auch Zuschüsse. Welches „Förderprodukt“ Ihnen konkret bei Ihrem „sonnigen“ Vorhaben zur Auswahl steht, erfahren Sie hier. Vermittelt werden diese über Ihre Hausbank.

Wichtigste Voraussetzung für die Förderung von Photovoltaik ist: Die Anlage muss Strom ins öffentliche Stromnetz einspeisen. Die Einspeisung wird durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gefördert  Bei Solarthermie muss die Heizungsunterstützung gewährleistet sein, Warmwasseraufbereitung reicht nicht. Unter dieser Voraussetzung kommt das Marktanreizprogramm für erneuerbare Energien im Wärmemarkt (MAP) zum Tragen. Es zielt auf Nachrüstung von Bestandsimmobilien. Unter „Innovationsförderung“ gibt es auch Möglichkeiten für Neubauten. Beantragt werden können diese Fördermittel hier.

Auch das Land NRW hält Förderinstrumente zur Energiepolitik bereit. Sie sind gebündelt in dem Programm progres.nrw. Das Angebot für Privatleute erstreckt sich auf Zuschüsse. Sie können bei der Bezirksregierung Arnsberg beantragt werden (siehe hier). Daneben gibt es Beratungsangebote (siehe hier). Ein besonders interessantes Beratungstool bietet in diesem Rahmen die EnergieAgentur.NRW als Dienstleister des Landes NRW für alle Energiefragen mit dem sogenannten Förder-Navi. Hier finden Sie zum Thema „Erneuerbare Energien“mit wenigen Klicks eine Zusammenstellung sämtlicher Fördermittel (inkl. Programmen von Energieversorgern).

Ähnliches bietet der Bundesverband Solarwirtschaft (BSW) in seinem Portal www.solartechnikberater.de mit dem interaktiven Förderberater. Wer sich ausschließlich für die Fördermöglichkeiten bei solarthermischen Anlagen interessiert, wird bei der Fördermitteldatenbank von Paradigma fündig. Selbstverständlich steht Ihnen auch die Peter Kaspar Meisterbetrieb GmbH bei diesem komplexen Thema für ein Beratungsgespräch gerne zur Verfügung.

Damit eine Solaranlage sich rechnet, ist in vielfacher Hinsicht Effizienz, Qualität und Know-how gefragt:

• Hochwertige Produkt- und Fertigungsqualität
• Kenntnis und Beherrschung der Technik
• kompetente Planung und Beratung unter Berücksichtigung der Kundenwünsche,
  baulichen Gegebenheiten sowie möglichen Fördermittel
• faire und seriöse Angebotserstellung
• fachgerechte Montage und Wartung

All das kann die Peter Kaspar Meisterbetrieb GmbH Ihnen als Systempartner von Paradigma bieten.

Was bedeutet „Systempartner von Paradigma?

Zum Beispiel

• ist man ein erfahrener Fachhandwerks- und Meisterbetrieb im Bereich Heizung, Sanitär und Solartechnik und
• hat man umfangreiche und spezifische Schulungen absolviert und tut dies auch weiterhin.
• Darüber hinaus haben wir uns alsSpezialist für „SonnenEnergieHaus“ und „Pelletfachbetrieb“ qualifiziert.

Mit anderen Worten: Beim Thema Solaranlage bekommen Sie von der Peter Kaspar Meisterbetrieb GmbH alles aus einer Hand:

• hochwertige Produktqualität
• kompetente Beratung
• fachgerechte Montage und Inbetriebnahme
• zuverlässigen Service.

Für Investitionswillige bei Bestandsimmobilien: Sie wird interessieren, wie aufwendig die Nachrüstung mit einer solarthermischen Anlage von Paradigma ist. Sie wollen zum Beispiel die Warmwasseraufbereitung mit dem Aqua-System Compact auf Solarenergie umstellen? Das dauert in der Regel nur einen Tag. Wenn Sie dies einmal im Vorhinein miterleben wollen, klicken Sie bitte hier.