Wie muss man die Kollektorfläche einer Warmwasser-Solaranlage berechnen?
Eine Solarthermie-Anlage zur Unterstützung der Warmwasseraufbereitung ist die Minimalvariante unter den Solaranlagen auf dem Dach. Soll die Anlage auch das Heizungssystem unterstützen, ist eine wesentlich größere Kollektorfläche vonnöten. Gerade bei gut gedämmten Häusern, die nicht viel Heizenergie benötigen, kann es sinnvoller sein, die Sonnenenergie nur für das Warmwasser zu nutzen. Besonders dann, wenn ein hoher Warmwasserbedarf besteht.
Der optimale solare Deckungsgrad, also der optimale Prozentsatz dessen, was an Energie zur Warmwassseraufbereitung durch die Solaranlage übernommen wird, liegt erfahrungsgemäß bei 60%. Bei diesem Deckungsgrad kann die Anlage im Sommer die Warmwasseraufbereitung komplett übernehmen. Zwar wäre auch noch ein höherer Deckungsgrad technisch möglich, im Hinblick auf die Investitionsbelastung und die voraussichtliche Lebensdauer der Anlage nicht wirtschaftlich. Eine zu 60% unterstützende Warmwasser-Solaranlage holt also das meiste aus der Investition heraus, ohne dass die Amortisation auf Null oder ins Minus hinausläuft.
Für die Berechnung der für diese Auslegung benötigten Kollektorfläche müssen folgende Faktoren einbezogen werden:
- Individueller Warmwasserverbrauch (Bewohneranzahl)
- entsprechend benötigte Speichergröße
- Art der Kollektoren
- Sonnenlichtangebot der Region
- Dacheigenschaften
Wenn Sie zur ungefähren Orientierung einen Solarrechner im Internet nutzen, sollte möglichst viele dieser Faktoren als Berechnungsvariablen anbieten. Die genaue Berechnung obliegt letztendlich Fachleuten.
Der Warmwasserverbrauch ist für die Ermittlung der benötigten Kollektorfläche die wichtigste Größe. Um den Wert zu überschlagen, ist es üblich, pro Kopf zu rechnen. Nach der VDI-Richtlinie 6002 liegt der durchschnittliche Warmwasserverbrauch pro Person bei 30 bis 40 Litern inklusive Spül- und Waschmaschinenanteilen. Damit auch in sonnenarmen Phasen Warmwasser zur Verfügung steht, wird das Speichervolumen immer doppelt so groß angesetzt, also bei 60 bis 80 Litern pro Person.
Um den Speicher speisen zu können, wird pro Person eine Fläche von 1 bis 1,3 Quadratmetern bei Flachkollektoren und 0,8 bis 1,0 Quadratmetern bei Vakuumröhrenkollektoren benötigt. Ein 4-Personen-Haushalt muss demnach etwa eine Kollektorfläche zwischen 3,2 und 5,2 Quadratmetern veranschlagen. Feinjustiert werden muss die Berechnung dann noch anhand des vorhandenen Sonennlichtangebots in der betreffenden Wohnregion und den Dacheigenschaften wie Neigungswinkel, Ausrichtung und eventuelle Beschattungen.
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