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Findet stattim Rahmen der Die Woche der Sonne
wird organisiert vom und gefördert durch das
LICHT + WÄRME LICHT + WÄRME VON DER SONNEVON DER SONNE
Wärme von der Sonne – Informationen zu modernem Heizen mit der Sonne
Findet stattim Rahmen der
Die Woche der Sonne
wird organisiert vom und gefördert durch das
Das erwartet Sie
• Hintergrund zur Energieversorgung und Energieverbrauch:
Klimaauswirkungen, Reichweite der Ressourcen, Ölpreisentwicklung,
Potential der Sonnenenergie, Nutzungsmöglichkeiten der Sonnenenergie
• Kollektortechnik zur Brauchwassererwärmung +
Heizungsunterstützung
• Funktionsweise, Kollektorbauarten, Montagemöglichkeiten,
Faustzahlen
• Sonnenhäuser
• Kosten
• Die wichtigsten Fragen und Antworten
Wärme von der Sonne – Informationen zu modernem Heizen mit der Sonne
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Grafik: triolog
Die Fieberkurve steigt durch den CO2-Ausstoß
Der CO2-Ausstoß vor allem in den Industrieländern verursacht die Temperaturerhöhung!
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Der Klimawandel findet bereits statt…
Schmelzende Gletscher,Überschwemmungen,heiße Sommer,immer häufiger Hurrikans.
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Erdöl und Erdgas stammen vorwiegend aus Krisenregionen
Absolute Abhängigkeit
der Industrieländer
von den
Krisenregionen,
die über die größten
Öl- und Gasreserven
verfügen!
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Die Energiereserven der Erde
Das Ende der konventionellen Energieträger naht in wenigen Jahrzehnten -
Die Sonne steht uns noch sichere 4 Mrd. Jahre zur Verfügung!
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Preisentwicklung Öl, Gas, Pellets
• Öl- und Erdgaspreise markieren im April 2008 ein neues Jahres-Hoch (Öl: 80,9 € / 100l)
• Szenarien mit 150-200 Dollar pro Barrel nicht ausgeschlossen,
d.h. Heizölpreis steigt von derzeit 80 Cent auf über 150 Cent pro Liter.
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Monatliche Brennstoffkosten
• Brennstoffkosten belasten unsere Haushalte zunehmend
• Entwicklung Energiepreise geht weiter steil nach oben
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wird organisiert vom und gefördert durch dasRaumheizung76 %
Beleuchtung2 %
Kochen3 % Div.
Hausgeräte8 %
Warmwasser11 %
Private Haushalte
34 %
Verkehr
37 %
Industrie
29 %
Quelle: Deutscher Wirtschaftsdienst
Unser Energieverbrauch
Durchschnittlicher Energieverbrauch des Gebäudebestandes in D: 100 kWh/m²a
Wo wird die Energie verbraucht?Wo wird die Energie verbraucht?
Energieverbrauch private HaushalteEnergieverbrauch private Haushalte76 % entfallen auf Raumwärme,
11 % auf Warmwasser!
Wärme von der Sonne – Informationen zu modernem Heizen mit der Sonne
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Geschenk der Sonne
In nur sechs Stunden liefert die Sonne unserem Planeten die Menge an Energie, die den gesamten Erdölreserven der Welt entspricht. Kostenlos, umweltfreundlich und etwa 5 Milliarden Jahre lang.
Wir sollten ihr Angebot annehmen …
Wärme von der Sonne – Informationen zu modernem Heizen mit der Sonne
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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).
• Keine Ausrede, einen falschen Standort gibt es nicht! Jeder kann mitmachen!Jeder kann mitmachen!
Quelle: Deutscher Wetterdienst
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Kostenlose EnergieTag für Tag
Kostenlose Energie durch die Sonne:100 l Öl pro m2/a
„Ernte“ einer modernen Kollektoranlage:ca. 50 l Öl pro m2/a
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AktiveAktive
Solarenergie-Solarenergie-NutzungNutzung
Wie kann man die Sonne nutzen?
PassivePassive
Solarenergie-Solarenergie-NutzungNutzung• Solararchitektur:Solararchitektur: Südorientierung Gebäude, größere Fensterflächen nach Süden, solar-optimierte Dachneigung Wintergärten, unbeheizt
• Transparente Transparente WärmedämmungWärmedämmung
(Neu- und Altbau)(Neu- und Altbau)
• SolarstromSolarstrom(Photovoltaik)(Photovoltaik)
• SolarwärmeSolarwärme(Solarthermie)(Solarthermie)
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Solarthermie - Einsatzmöglichkeiten
• Brauchwasser-ErwärmungBrauchwasser-Erwärmung
• Raumheizung / HeizungsunterstützungRaumheizung / Heizungsunterstützung
• Schwimmbad-ErwärmungSchwimmbad-Erwärmung
• NahwärmesystemeNahwärmesysteme
• ProzesswärmeProzesswärme
• Solare KühlsystemeSolare Kühlsysteme
• Solarthermische KraftwerkeSolarthermische Kraftwerke
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Kollektorbauarten
Flachkollektor
Vakuum-Röhrenkollektor
Luftkollektor
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Flachkollektor
• eisenarmes Solarglas• Solarabsorber: Kupfer, Aluminium
oder auf Glas aufgedampft• Gehäuse: Aluminium, Edelstahl
oder Holz• Wärmedämmung: Mineralwolle
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Röhrenkollektor
• besteht aus mehreren Glasröhren• ein Absorber pro Röhre• Wärmeträgertransport über zwei
Arten möglich:– direkt durchströmte Röhre– Heat-Pipe Röhre
• Wärmedämmung: Vakuum
Prinzip „Thermoskanne“Prinzip „Thermoskanne“
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Luftkollektor
• Einfache Bauweise
• Frische und gefilterte Außenluft strömt in den Kollektor und wird erwärmt
• integriertes PV-Modul versorgt Ventilator
• Eine automatische Regelung sorgt für die Abstimmung der Komponenten
Foto: Grammer
Grafik: Grammer
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Montagemöglichkeiten - Platz gibt es immer!
Für jeden Anspruch das richtige System!
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Aufdachmontage
• schnell, kostengünstig und geringer Montageaufwand
• Montageschienen werden mit Sparren-Ankern an den Sparren befestigt
• Vor- und Rücklauf werden über Lüfterziegel ins Dachinnere geführt
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Indachmontage
• Montage 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
Foto: Bramac Dachsysteme International GmbH
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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
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Fassadenmontage
• Kollektoren an oder in der Fassade montiert
• Auch als Bestandteil der Fassadenkonstruktion möglich
• Guter Ertrag in der Übergangszeit und im Winter
• Architektonische Akzente möglich
Foto: Paradigma
Foto: Sonnenhaus-Institut
Foto: wagner-solar.com
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Der Klassiker – Solare Brauchwassererwärmung
(Quelle: Landesgewerbeamt Baden-Württemberg, Informationszentrum Energie 2004)
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Funktionsprinzip Sonnenkollektor zur Brauchwasser-Erwärmung
Flach- oder Vakuumröhrenkollektor
Solarstation mitRegelung undUmwälzpumpe
Nachheizung mit:Gasbrennwerttechnik,Holz oder Holzpellets, usw.
Kaltwasserzulauf
Duschen,Baden,Geschirrspüler,Waschmaschine,usw.
Solarkreislauf
Temperaturfühler
Wär
met
ausc
her Heizkörper,
Fussboden-heizung, Wandheizung
Trink-wasser-speicher
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TrinkwasserspeicherBrauchwasser-Erwärmung
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Wichtige Speicherkriterien
• sehr gute Wärmedämmung (mind. 100 mm)
• keine Wärmebrücken (alle Anschlüsse gedämmt)
• niedriges Temperaturniveau und kleines Volumen im Bereitschaftsteil
• große Wärmetauscherübertragungsleistung
• Ein guter Speicher muss weder teuer sein noch einen komplizierten Aufbau besitzen, er muss vielmehr den Bedarf des Betreibers erfüllen.
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Richtwerte zur Dimensionierung
Kollektorflächepro 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)
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Vorteile der Brauchwassererwärmung
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
Energie-Einsparung
Schadstoffvermeidung
Vollautomatischer Betrieb
Heizkessel kann während der Sommermonate abgeschalten werden
Unwirtschaftlicher und verschleißträchtiger Teillastbetrieb der Heizanlage wird vermieden
Wasch- und Spülmaschine können an das Warmwassernetz angeschlossen werden (Stromersparnis)
(Quelle: Solarpartner Süd GmbH)
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Sonne für Mehrfamilienhäuser
Foto: SOLVIS
Foto: SOLVIS
Berlin Harzer Viertel
Vorgefertigte Wärmezentralenbringen bei Modernisierungen
hohe Einsparungen
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Heizen mit der Sonne -noch mehr Unabhängigkeit
Foto: Energie-Wende Trostberg e.V.
Foto: Energie-Wende Trostberg e.V.
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Heizen mit der Sonne - wichtige Voraussetzungen
ausreichend große Kollektorfläche
Ausrichtung des Gebäudes und Dachneigung müssen stimmen
Puffer- oder Kombispeicher
Gebäude mit gutem Wärmedämmstandard
Niedertemperatur-Heizsystem
sinnvolles Gesamtkonzept
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Die richtige Dachneigung
(Quelle: Energie-Wende Trostberg e.V.)
Neigungswinkel
0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°
Schwimmbaderwärmung
Warmwasser
Heizungsunterstützung
Heizungsunterstützung mit hohem Deckungsgrad
Sommer Übergangszeit Winter
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Heizsystem und Speicherausnutzung
Niedertemperatur-
Flächenheizung
HeizkörperHeizung
1.000 l
= 58 kWh
2,52,5
1.000 l
= 23 kWh
11
80°C
30°C
80°C
60°C
Niedertemperatursystembringt bessere Speicherausnutzung:
• tiefere Entladung möglich,
• um Faktor 2,5 höhere Energieausbeute aus gleichem Speicher
(Quelle: Energie-Wende Trostberg e.V.)
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Solarertrag und Systemtemperatur
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Sp
ez.
So
lare
rtra
g [
kW
h/m
²a]
30 40 50 60 80Mittlere Kollektortemperatur / Systemtemperatur [°C]
Höherer Solarertragbei Niedertemperaturheizung
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Solare Heizungsunterstützung
Die wichtigsten ElementeDie wichtigsten Elemente• Große Kollektorfläche (> 9 m2)• Pufferspeicher (> 500l)• Niedertemperatur-Flächenheizung• Zusatzheizung, z.B. Pellets
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Sonne pur - Sonnenhäuser
Fotos: Sonnenhaus-Institut
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Merkmale eines Sonnenhauses
Wärmedämmung: Sehr guter Niedrig-Energie-Standard (z.B. KfW 40)
Große Solaranlage (> 20 m²) mit hohem Deckungsgrad (> 50%)
Großer Puffer- bzw. Kombispeicher
Lüftungsanlage nicht zwingend erforderlich
Im Idealfall Restwärmedeckung mit Biomasse
(gespeicherte Sonnenenergie)
Optimale CO2-und Energiebilanz
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100 % Sonnenenergie
80 % Solar + 20 % Holz (gespeicherte Sonnenenergie)
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Solare Nahwärmenetze – der Blick in die Zukunft
Foto: solites
Reihenhaussiedlung
Neckarsulm-Amorbach II
• Versorgungsgebiet im Jahr 2003
ca. 200 Wohneinheiten, Schule,
Ladenzentrum
• beheizte Wohn- / Nutzfläche
ca. 20.000 m²
• Kollektorfläche ca. 5.200 m²
• Erdsonden-Speicher,
Speichervolumen ca. 63.360 m³
• Solarer Deckungsanteil ca. 39 %
• Kosten Solarsystem ca. 1,45 Mio. €
• Solare Wärmekosten 16,8 Cent/kWh
(ohne Förderung, ohne MWSt., inkl. Planung)
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Solare Nahwärmenetze – der Blick in die Zukunft
Siedlung in Rostock
• Versorgungsgebiet 108 Wohn-
einheiten in Mehrfamilienhäusern
• beheizte Wohn- / Nutzfläche
ca. 7.000 m²
• Kollektorfläche ca. 1.000 m²
• Aquifer-Speicher,
Speichervolumen ca. 20.000 m³
• Solarer Deckungsanteil ca. 62 %
• Kosten Solarsystem ca. 0,70 Mio. €
• Solare Wärmekosten 24,95 Cent/kWh
(ohne Förderung, ohne MWSt., inkl. Planung)
Foto: Uni Stuttgart
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Investitionskosten
KollektorkostenKollektorkosten– 250 bis 450 Euro pro m² Kollektorfläche (Flachkollektor)– 400 bis 800 Euro pro m² Kollektorfläche (Vakuumröhrenkollektor)
Trinkwasser-ErwärmungTrinkwasser-Erwärmung (z.B. 4 Personen)– Komplettanlage inkl. Installation als Aufdachmontage mit
Flachkollektoren (ca. 6 m² Kollektorfläche und 300 l Speicher)= ca. 4.500 bis 5.500 Euro
Heizungsunterstützung & Trinkwasser-ErwärmungHeizungsunterstützung & Trinkwasser-Erwärmung– Komplettanlage inkl. Installation als Aufdachmontage mit
Flachkollektoren (ca. 12 m² Kollektorfläche und 750 l Speicher) = ca. 9.000 bis 11.000 Euro
MehrkostenMehrkosten– dachintegrierte Montage ca. 10 - 15 %– Verwendung von Vakuumröhrenkollektoren ca. 20 - 40 %
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Alles Sonnenklar!?
• Wann sollte ich eine Solarwärmeanlage einbauen?
– z.B. bei Heizungsmodernisierung, Dachsanierung, Wärmedämmung oder Neubau
• Brauche ich eine Baugenehmigung?
– In der Regel nein, Ausnahme Denkmalschutz – Baubehörde anfragen
• Bleibt mein Dach dicht?
– Ja, die Systeme haben sich hunderttausendfach bewährt
• Wie 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
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Marktanreizprogramm:Marktanreizprogramm: ((Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle – BAFA)
BrauchwasseranlagenBrauchwasseranlagen
– 60 €60 € je angefangenem m² Bruttokollektorfläche für die ersten 40 m², mind. 412,50 € je Anlage
KombianlagenKombianlagenMindestgrößen der Anlage: 9 m² Flachkollektoren, 7 m² Vakuumkollektoren40 Liter pro m² Flachkollektor, 50 Liter pro m² Vakuumkollektoren
– 105 €105 € je angefangenem m² Bruttokollektorfläche für die ersten 40 m²
– 4545 € für jeden weiteren m²
Bonus bei KesseltauschBonus bei Kesseltausch- 750 €750 € bei Tausch des Heizungskessels auf Brennwerttechnik kombiniert mit Solaranlage
Förderungen Ein/Zweifamilienhaus 1
www.solarfoerderung.de
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Marktanreizprogramm:Marktanreizprogramm: ((Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle – BAFA)
KombinationsbonusKombinationsbonus
- 750 €750 € bei Einbau Biomassekessel oder Wärmepumpe kombiniert mit Solaranlage
Bonus für besonders sparsame Häuser „Effizienzbonus“Bonus für besonders sparsame Häuser „Effizienzbonus“– 1,5 fache Basisförderung1,5 fache Basisförderung für KfW-60-Häuser und Altbauten auf EnEv-Niveau für KfW-60-Häuser und Altbauten auf EnEv-Niveau
– 2 fache Basisförderung2 fache Basisförderung für KfW-40-Häuser und Altbauten die EnEv-Niveau um 30% für KfW-40-Häuser und Altbauten die EnEv-Niveau um 30% unterschreitenunterschreiten
Bonus für besonders sparsame Pumpen“Bonus für besonders sparsame Pumpen“– 200 €200 € effiziente Umwälzpumpen
– 50 €50 € pro effizienter Kollektorpumpe
Förderungen Ein/Zweifamilienhaus 2
www.solarfoerderung.de
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Umsatz in der Solarbranche
Solar-Energie Solar-Energie wichtiger wichtiger WirtschaftsfaktorWirtschaftsfaktorv.a. regionalv.a. regional
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Zukunftsfähige Arbeitsplätze in einer Boombranche
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Deshalb sollten Sie eine Solaranlage betreiben
Solarwärme ist:Solarwärme ist: ausgereift, langlebig (> 20 Jahre), innovativ
eine saubere, kostenlose und sichere dezentrale Energiequelle
direkt vor Ort nutzbar, ohne Transportkosten und ohne Leitungsverluste
ein Stück Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern und vor Energiepreissteigerungen
der Schutz unserer Umwelt vor Kohlendioxidemissionen
ein sichtbarer Beweis für umweltgerechtes und zukunftsorientiertes Verhalten
eine Wertsteigerung Ihrer Immobilie
ein Beitrag zur Bewahrung der Schöpfung
ein Beitrag zur regionalen Wirtschaftsförderung
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Danke für Ihre Aufmerksamkeit
Machen Sie mit, nutzen Sie die Kraft der Sonne!
Quelle: wagner-solar.com