Wissenswertes

SOLARWÄRME | Flachkollektor

Dieser Kollektor besteht aus einem großflächigen Absorber mit einer Glasabdeckung. In der Regel ist die Abdeckung besonders transparentes, hagelschlagbeständiges Sicherheitsglas. Die Sonnenstrahlung durchscheint das Glas und wird auf dem Absorber in Wärme umgewandelt. Ein durch den Absorber strömender Wärmeträger (Frostschutz/Wasser-Gemisch) erwärmt sich und gibt diese Wärme an den Warmwasserspeicher ab. Das Gehäuse weist nach hinten eine hochwertige Wärmeisolierung auf. Der Rahmen besteht aus Kunststoff, Holz oder Aluminium. Aus Festigkeitsgründen wird der Kollektor mit einzelnen nebeneinanderliegenden Scheiben abgedeckt.

Gebräuchliche Kollektorgrößen liegen zwischen 3,5 und 7 qm. Durch die Installation eines großen Kollektors anstelle einiger kleiner ergeben sich niedrige spezifische Kosten, geringe Wärmeverluste im Randbereich und der Montageaufwand für Verbindungsleitungen, sowie deren zusätzliche Wärmeverluste entfallen. Die Montage kann entweder im Dach oder auf dem Dach erfolgen.

Kosten pro qm Kollektorfläche
(ohne Zubehör)
300 bis 400 € (incl. Mwst.)
Energieertrag ca. 500 kWh pro Jahr und qm
Energetische Amortisation 2 – 4 Jahre
 

SOLARWÄRME | Röhrenvakuumkollektor

Bei dieser Kollektorart ist der Absorber in einer luftleeren Glasröhre. Dieses reduziert die Konvektions- und Wärmeleitungsverluste innerhalb des Kollektors. Gebräuchliche Vakuumkollektoren arbeiten mit einem sogenannten Wärmerohr (Heatpipe). Im Kollektor befindet sich ein einzelnes Rohr, dass an beiden Enden verschlossen ist. Seine innere Wandung ist mit einem dünnen Alkohol- oder Wasserfilm benetzt, der durch die Sonnenstrahlung auf den damit verbundenen Absorber verdampft. Der erwärmte Dampf strömt zum oberen Ende des Wärmerohrs, welches durch den Anlagenkreis gekühlt wird. Dies führt zur Kondensation des Dampfes und zur Abgabe der Wärme an den Wärmeträger des Anlagenkreislaufes. Der kondensierte Dampf fließt wieder als Flüssigkeitsfilm im Wärmerohr nach unten. Der Energietransportkreislauf erneuten Verdampfens und Kondensierens bleibt bestehen, solange Solarwärme vom Absorber in das Wärmerohr gelangt und diese durch den kühleren Wärmeträgerstrom im Anlagenkreis abgenommen wird.

Kosten pro qm Kollektorfläche
(ohne Zubehör)
600 bis 800 € (incl. Mwst.)
Energieertrag ca. 550 kWh pro Jahr und qm
Energetische Amortisation 5- 7 Jahre

SOLARWÄRME | Mobiles Solarmodell

Das abgebildete Modell beschreibt eine Solaranlage zur Brauchwassererwärmung. Ein durch den Kollektor fließendes Frostschutz/Wasser-Gemisch erwärmt sich von der Sonnenstrahlung und gibt die gewonnene Energie über einen Wärmetauscher an das im Speicher bevorratete Trinkwasser ab. Der Wärmetauscher ist im unteren Teil des Speichers angeordnet, damit das gesamte Wasservolumen erwärmt werden kann. Im oberen Teil des Speichers ist ein weiterer Wärmetauscher, welcher bei Tagen ohne Sonnenschein über einen Wärmeerzeuger (z.B. Heizkessel) das Wasser erwärmen kann. Somit ist eine durchgehende Warmwasserversorgung gewährleistet.

Bei dem Kollektor handelt es sich um einen Flachkollektor mit hochselektivem Absorber. Das heißt im Bereich der Sonnenstrahlung absorbiert der Kollektor 95% der vorhandenen Energie und hat nur 5% Abstrahlungsverluste. Die Absorberoberfläche besteht aus TINOX, welches im Gegensatz zu einem herkömmlichen Schwarzchromabsorber ca. 10% mehr Ertrag bringt und einem Flachkollektor Erträge von Vakuumkollektoren ermöglicht.

   
Gegen einen geringen Unkostenbeitrag kann das Solarmodell ausgeliehen werden.

SOLARSTROM | Photovoltaik-Module

Photovoltaik (PV)-Module ermöglichen die direkte Umwandlung von eingestrahltem Sonnenlicht in Elektrizität. Sie unterscheiden sich damit grundlegend von Sonnenkollektoren zur Warmwassererzeugung (Solarthermie). Die aktiven Elemente der PV-Module sind Solarzellen, in denen sich die Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrischen Gleichstrom vollzieht. Bisher ist der Halbleiterwerkstoff Silizium das Basismaterial für alle gängigen Solarzellen. Ihre Funktion geht auf den inneren photovoltaischen Effekt zurück. Silizium-Solarzellen werden in zwei Gruppen eingeteilt: Kristalline und amorphe Solarzellen. Letztere Solarzellen lassen sich leichter und in beliebigen Formen herstellen. Der Wirkungsgrad von kristallinen Solarzellen ist jedoch bedeutend besser. Übliche Wirkungsgrade von Photovoltaikmodulen liegen um 15%. Mittels eines Wechselrichters kann der solar gewonnene Gleichstrom in das Stromnetz eingespeist oder direkt genutzt werden. Dies nennt man netzgekoppelten Betrieb. Von Inselbetrieb wird bei Gebäuden ohne Netzanschluss gesprochen.

 
Materialkosten pro kW Spitzenleistung
(incl. Wechselrichter, Befestigungen etc.)
2.200 bis 2.500 € (incl. Mwst.)
Energieertrag ca. 900 kWh pro Jahr und kW Spitzenleistung
Wirkungsgrad um 15%
Energetische Amortisation ca. 2-4 Jahre
Flächenbedarf ca. 8 m² pro kW Spitzenleistung

LÜFTUNGSTECHNIK | Kontrollierte Wohnungslüftung

Mit der Energieeinsparverordnung 2002 (ENEV) müssen Gebäude weiter im Energieverbrauch gesenkt werden. Das Niedrigenergiehaus ist somit zum „Mindeststandard“ geworden. Für eine Berechnung des Energiebedarfs werden die Eigenschaften des Baukörpers und die installierte Haustechnik zu Grunde gelegt. Somit ist die bedarfsgerechte Lüftung von beheizten Gebäuden von Beginn an Bestandteil aller Planungsunterlagen. Das Zusammenspiel von Heizungstechnik einschließlich der Lüftungstechnik und der Baukonstruktion, mit dem Ziel der effektiven Verminderung des gesamten Energiebedarfs, hat erheblich an Bedeutung gewonnen. Der bei dem Niedrigenergiehaus häufig als Empfehlung verstandene Einsatz von Lüftungsanlagen ist bei Häusern nach ENEV, bei entsprechender Berücksichtigung in der Berechnung, vorgeschrieben. Die Energieersparnis ergibt sich durch die Reduzierung der Lüftungswärmeverluste aus der unkontrollierten Fensterlüftung auf ein hygienisch notwendiges Mindestmaß, sowie durch die Wärmerückgewinnung aus der Abluft.

LÜFTUNGSTECHNIK | Be- und Entlüftungsanlagen

Bei zentralen Be- und Entlüftungsanlagen wird analog zu reinen Abluftanlagen die Luft aus den feuchte- und geruchsbelasteten Räumen abgesaugt und aus dem Gebäude geführt. Zusätzlich wird ein weiteres Leitungssystem aufgebaut, welches die Außenluft zentral ansaugt und als Zuluft in die Wohn- und Schlafräume verteilt.

 

Quelle: Fresh

 

Im Lüftungsgerät wird mit Hilfe eines Wärmetauschers die in der Abluft enthaltene Wärme genutzt, um die Außenluft vorzuwärmen. Das obige Bild zeigt eine zentrale Be- und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung (Fresh). Ablufträume sind wie bei den zentralen Abluftanlagen in der Regel K�chen, Hauswirtschaftsräume und Badezimmer. In diesen Räumen treten die größten Feuchte- und Geruchsbelastungen auf. Über Tellerventile gelangt die Luft in das Rohr- oder Kanalsystem. Zulufträume sind Wohn- und Aufenthaltsräume. Über Ventile strömt die von der Lüftungsanlage vorgewärmte Luft in den Raum. Wenn möglich sollten sogenannte Weitwurfdüsen verwendet werden. Diese werden oberhalb der Innentüren montiert. Der Luftstrahl strömt parallel zur Decke in Richtung der Außenwand. Dort fällt er ab und über den Bodenbereich geht er durch die �berstr�möffnungen zu den Ablufträumen.

Flure, Treppenhäuser oder auch offene Wohnküchen verbinden die Zu- und Ablufträume und werden als �berstr�mräume bezeichnet. Damit der Luftstrom auch bei geschlossenen Türen möglich ist, wird in der Regel der Spalt zwischen Türblatt und dem Fußboden zwischen 1 und 1,5 cm ausgeführt. Eine weitere M�glichkeit ist die �berstr�m�ffnung �ber der T�rzarge und des T�rsturzes einzubauen.

Das L�ftungsger�t sollte m�glichst zentral im Geb�ude angeordnet sein. Dadurch k�nnen kurze L�ftungsleitungen realisiert werden. Vor und hinter dem Ger�t sind Schalld�mpfer angeordnet, um eine �bertragung des Ventilatorger�usches in die Wohnr�ume und nach au�en zu vermeiden. Zwischen den Zuluftr�umen sind ebenfalls Schalld�mpfer anzuordnen. Damit wird zus�tzlich eine Schall�bertragung zwischen den R�umen vermieden. Die Energieeffiziens des L�ftungsger�tes wird durch die Leistungsaufnahme pro gef�rdertem m� Luft und Stunde klassifiziert. Anzustreben sind Werte zwischen 0,20 und 0,40 Watt/(m�/h). F�r moderne Anlagen mit optimierten Motoren und Ventilatorschaufeln ist dieser Wert leicht zu erreichen. Voraussetzung daf�r ist ein richtig dimensioniertes Luftleitungsnetz, damit der Schnittpunkt zwischen Kanalnetz und Ventilatorkennlinie im Bereich des maximalen Wirkungsgrades des L�ftungsger�tes liegt.

Zur Vorw�rmung der Au�enluft kann ein Erdw�rmetauscher eingesetzt werden. Dieser erm�glicht eine nahezu gleichm��ige Au�enlufttemperatur am L�ftungsger�t �ber das ganze Jahr. Dadurch wird die Gefahr der Vereisung des W�rmetauschers verhindert. In der Regel kann bei einer L�nge von 40 m und einer Verlegetiefe von mindestens 1,5 m die Frostsicherheit der Au�enluft gew�hrleistet werden.

LÜFTUNGSTECHNIK | Abluftanlagen

Bei einer zentralen Abluftanlage wird über ein Rohr- oder Kanalsystem mit einem Ventilator Luft aus belasteten Räumen (Ablufträume) abgesaugt und zentral aus dem Gebäude geführt. Über Nachströmöffnungen in den Außenwänden gelangt in der gleichen Menge Außenluft in das Gebäude. Angebracht sind Öffnungen in den Wohn- und Schlafräumen. Bei dieser Art von Anlagen erfährt die Luft keine Aufbereitung.

 

Quelle: Fresh

 

Ablufträume sind in der Regel Küchen, Hauswirtschaftsräume und Badezimmer. In diesen Räumen treten die größten Feuchte- und Geruchsbelastungen auf. Über Tellerventile gelangt die Luft in das Rohr- oder Kanalsystem. Zulufträume sind Wohn- und Aufenthaltsräume. Über die Außenluftdurchlässe strömt die Luft aus dem Freien in die Räume. Die Durchlässe können als Wand- oder Fensterdurchlässe ausgeführt werden. Flure, Treppenhäuser oder auch offene Wohnküchen verbinden die Zu- und Ablufträume und werden als Überströmräume bezeichnet. Außenluftdurchlässe für die Wand bestehen aus einem sog. Modulrohr mit üblichen Durchmessern zwischen 90 und 150 mm. Dieses wird möglichst während der Bauphase in die Wand eingesetzt. Außen ist es mit einem Gitter als äußerem Wetterschutz versehen. Innen wird ein Ventil zur Einstellung des Volumenstromes montiert.