Sonnenkollektoren - Cristiano Pedron

Gründe für eine Solaranlage

• Solaranlagen belasten die Umwelt kaum. Sonnenenergienutzung ist deshalb Klimaschutz konkret.
• Solaranlagen produzieren bereits innerhalb der ersten zwei Betriebsjahre mehr Energie, als zu ihrer Herstellung und Entsorgung benötigt wird. Sie machen sich daher energetisch mehrfach bezahlt.
• Energiesteuern und Lenkungsabgaben auf nicht erneuerbaren Energieträgern tangieren die Sonnenenergienutzung nicht. Solaranlagenbesitzer gehören daher zu den Gewinnern.

Wie funktioniert eine Sonnenkollektoranlage?

Der klassische Sonnenkollektor ist eine «Kiste» aus vier Teilen: Abdeckglas, Absorber, Wärmedämmung und Rahmen. Zentrales Element ist der sogenannte Absorber - ein schwarz beschichteter, mit Kanälen durchzogener Metallkörper, vergleichbar mit einem Heizungsradiator. Statt Energie abzugeben, nimmt der Absorber aber Energie auf: Er absorbiert Sonnenstrahlung und wandelt diese in Wärme um. Die Glasabdeckung und die Wärmedämmung verhindern, dass die eingefangene Energie wieder verloren geht. Im Absorber zirkuliert Wasser, das die Wärme zum Speicher transportiert. Ein Frostschutzmittel verhindert das Einfrieren des Kollektors. Im Speicher wird die Sonnenwärme über einen Wärmetauscher abgegeben und für die Erwärmung des Brauchwassers oder die Zentralheizung genutzt. Eine Zusatzheizung garantiert den Wärmekornfort auch bei schlechtem Wetter.

Kollektortypen

Es gibt verschiedene Arten von Sonnenkollektoren. Welcher Kollektortyp eingesetzt wird, hängt von der Wärmenutzung ab. Die entscheidenden Kriterien sind das Temperaturniveau und der Nutzungsschwerpunkt im Jahresverlauf. Eine Anlage, die im Sommer Bassinwasser eines Freibades auf 25°C heizt, erfordert einen anderen Kollektortyp als eine Anlage zur ganzjährigen Bereitstellung von 60grädigem Warmwasser. Die richtige Wahl des Kollektortyps ist massgebend für die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage.

Verglaste Flachkollektoren

Verglaste Flachkollektoren werden idealerweise fur Anwendungen im Temperaturbereich zwischen 30°C und 60°C eingesetzt. Sie eignen sich hauptsächlich zur Wassererwärmung und zur Heizungsunterstützung. Diese Kollektoren können in Schrägdächern und Fassaden integriert oder auf Flachdächern und am Boden aufgeständert werden. Die Lebensdauer beträgt rund 25 Jahre.

Unverglaste Kollektoren

Der Einsatz unverglaster Kollektoren beschränkt sich auf Niedertemperaturanwendungen wie die Schwimmbad- Wassererwärmung oder die Warmwasser-Vorwärmung. Idealer Einsatzbereich sind Anwendungen, die maximal 10°C bis 20°C über der Aussentemperatur liegen. Da Verglasung und Wärmedämmung fehlen, ist der Wärmeverlust bei Anwendungen mit höheren Temperaturen zu gross und der Nutzungsgrad zu gering. Die meisten unverglasten Kollektoren bestehen aus Kunststoff. Die Aufstellung erfolgt auf Flach- oder Schragdächem. Ein Windschutz
erhöht den Wirkungsgrad. Die Lebensdauer liegt bei 30 Jahren.







Vakuumröhren-Kollektoren

Bei Vakuumkollektoren befindet sich der Absorber in einem evakuierten Glasrohr. Das Vakuum bildet eine sehr effiziente Wärmedämmung. Dadurch sind die Wärmeverluste auch bei hohen Betriebstemperaturen gering. Unter allen Kollektortypen weisen Vakuumkollektoren den höchsten Wirkungsgrad auf. Sie eignen sich vor allem zur
Erzeugung von Heisswasser für technische Prozesse mit Temperaturen bis zu 100°C, können aber auch zur Wassererwärmung und zur Heizungsunterstützung eingesetzt werden. Vakuumröhren-Kollektoren sind teuer. Lebensdauer: 20 Jahre.







Herz der Anlage - der Speicher

Da Sonnenenergieangebot und Wärmenachfrage zeitlich selten übereinstimmen, muss die Sonnenwärme gespeichert werden. Bei Warmwasseranlagen wird anstelle des konventionellen Wassererwärmers (Boiler) ein grösserer, mit den nötigen Anschlüssen und Einbauten ausgerüsteter Solarwassererwärmer eingesetzt. Bei Solaranlagen zur Heizungsunter-Stützung ist der Wassererwärmer in der Regel in den Heizwasserspeicher integriert. Der Speicher braucht genügend Raum.


Wirtschaftlichkeit

Es gibt verschiedene Arten, die Kosten für Sonnenenergie zu berechnen. Bei Kostenangaben muss die Berechnungsweise daher genau definiert werden. Als zweckmässigste Art der Berechnung erweist sich der sogenannte Sonnenenergiepreis.
Er ist definiert als Verhältnis zwischen den (Mehr)-kosten der Solaranlage und der eingesparten Energie. Damit lässt sich ein direkter Vergleich mit den Preisen von Heizöl, Erdgas, Holz oder Elektrizität ziehen. Bei Kompaktanlagen und sogenannten Vorwärmeanlagen für Mehrfamilienhäuser sind die Gestehungskosten zum Teil unter 20 Rappen pro Kilowattstunde, d.h. vergleichbar mit dem Preis von Elektrizität.


Förderbeiträge

Der Bau von Sonnenkollektoranlagen wird durch die öffentliche Hand unterstützt. Die Förderbedingungen sind abhängig von den Budgetbeschlüssen des Parlamentes.
Dazu kommen steuerliche Begünstigungen bei Anlagen auf bestehenden Gebäuden. Einige Kantone und Gemeinden unterstützen Solaranlagen mit direkten oder indirekten Beiträgen. Nähere Angaben sind bei den kantonalen Energiefachstellen und den Energieberatungsstellen erhältlich.