Solarthermie Leistungskiller erkennen und beseitigen
Die Leistung, die eine solarthermische Anlage erbringt, ist von vielen Faktoren abhängig. Zum einen betrifft dies die realen Gegebenheiten wie die Dachneigung, die Ausrichtung und die Strahlungsintensität am Wohnort. Zum anderen kann auch die technische Seite die Leistung der solarthermischen Anlage beeinflussen. Nicht zuletzt gehören die optimale Abstimmung der Anlagenkomponenten aufeinander und die korrekte Dimensionierung zu den wichtigsten Kriterien für eine hohe Leistung und Wirtschaftlichkeit.
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Leistungskiller #1: Überdimensionierung
Nur nicht zu viel! „Weniger ist mehr“, lautet das Motto bei der Solarthermie. Der Solarertrag einer solarthermischen Anlage, also die tatsächlich nutzbare Wärme nach Abzug der Verluste, sollte möglichst groß sein. Einfach die Kollektorfläche zu erhöhen, wäre allerdings die falsche Methode, um mögliche Energieverluste zu kompensieren. Denn je größer die Kollektorfläche, desto teurer die Anlage und desto länger dauert es in der Regel, bis sich die solarthermische Anlage amortisiert. Schließlich nimmt der Ertrag nicht linear zu. Im Gegenteil: In den strahlungsreichen Sommermonaten entstehen Überschüsse, die nicht genutzt werden können..
Die Erklärung: Der spezifische Kollektorertrag wird geschmälert. Das heißt eine (über-) groß dimensionierte solarthermische Anlage kann zwar viel Wärme gewinnen, davon kommt aber nur ein Teil im Pufferspeicher an. Der solare Wärmeertrag ist in solchen Fällen geringer, die angestrebte Energiekostensenkung bleibt auf der Strecke. Eine korrekte Dimensionierung ist somit eine wichtige Voraussetzung für eine ertragreiche solarthermische Anlage.
Fazit: Eine groß dimensionierte solarthermische Anlage bringt zwar mehr Ertrag, schmälert aufgrund nichtnutzbarer Überschüsse im Sommer aber den spezifischen Kollektorertrag.
Leistungskiller #2: Ungünstige Standortbedingungen
Ob eine solarthermische Anlage sinnvoll realisiert werden kann, hängt nicht zuletzt von den Standortgegebenheiten ab. Vor der Anschaffung einer Solaranlage sollte ausgeschlossen werden, dass das Dach verschattet, zu stark oder zu schwach geneigt, nördlicher als exakt nach Osten oder Westen ausgerichtet ist. Kurzum: ob es überhaupt für das geplante Vorhaben geeignet ist.
Vorteilhaft sind Dächer mit einem Neigungswinkel von 30 bis 70 Grad in Südausrichtung (optimal), aber auch in Südost- bis Südwest-Lage. Bei Flachdächern werden die Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren einfach auf sogenannte Aufständerungen montiert, um so eine Dachneigung zu simulieren. Bei Fassadenlösungen ist der Leistungskiller Verschattung besonders aktiv. Also gut darauf achten, dass die Botanik, Bauwerke und andere Objekte keine Schatten auf die Fassade werfen.
Fazit: Neigungswinkel und Ausrichtung einer Solarthermieanlage sind recht flexibel. Verschattungen sind allerdings ein echter Leistungskiller und daher unbedingt zu vermeiden.
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Leistungskiller #3: Mangelnde Qualität der Komponenten
Billig kaufen kann sich auch bei Solarthermieanlagen rächen. Oft sind die niedrigen Preise auf minderwertige Anschlüsse oder schlechte Dämmmaterialien zurückzuführen. Deshalb sollte man ein scharfes Auge auf diese Leistungskiller haben.
Dies betrifft vor allem die Ausstattung der Wärmespeicher. Ein besonders wichtiger Faktor ist die Ummantelung des Behälters. Ist sie zu dünn oder aus einem zweitklassigen Material, kommt es zu unnötig großen Wärmeverlusten. Knackpunkt sind auch die Speicheranschlüsse: Über sie kann viel Wärme aus dem Speicher wieder nach außen abgehen. Daher sollten Speicheranschlüsse mit entsprechendem Dämmmaterial in ausreichender Stärke und siphonartigen Anschlüssen versehen sein. Letztere vermeiden eine leistungsmindernde Einrohrzirkulation.
Ebenfalls echte Leistungskiller sind die Wärmeverluste im Solarkreislauf. Um sie möglichst gering zu halten, sollten die Solarrohre doppelläufig und einzeln isoliert sein. Besonders flexibel zu verlegen sind Kombirohre, die nach dem „Join-Split-Verfahren“ an kritischen Stellen getrennt und wieder verbunden werden können.
Und dann natürlich die Solarthermie-Kollektoren: Im Vergleich Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren schneiden die Röhrenkollektoren bezüglich ihrer Leistung besser ab. Dafür sind sie aber so teurer, dass selbst die Wärmegestehungskosten höher liegen. Kein Wunder also, dass Flachkollektoren hierzulande einen Marktanteil von 90 Prozent haben. Leistungskiller sind oft minderwertige Materialien für die Dämmschicht und eine nachlässige Verarbeitung.
Woran man eine gute Qualität erkennt? Zunächst einmal gelten für Solarthermie-Kollektoren aussagekräftige DIN Normen (DIN EN 12975 und DIN EN 12976). Weitere Anhaltspunkte für geprüfte Qualitäten bilden Prüfsiegel und Zertifikate wie das Solar Keymark Zeichen. Testmagazine wie Ökotest oder Stiftung Warentest stellen auch solarthermische Anlagen regelmäßig auf den Prüfstand.
Fazit: Beim Erwerb einer solarthermischen Anlage sollte das Hauptaugenmerk auf leistungsfähige Solarkollektoren gerichtet sein. Damit der Kollektorertrag auch möglichst effizient genutzt werden kann, muss die Qualität des Solarsystems bis hin zum Wärmespeicher stimmen.
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Leistungskiller #4: Nachlässige Wartung und Pflege
Leistungsminderer von solarthermischen Anlagen geben sich nicht immer sofort zu erkennen. Häufig entwickeln sich Leistungseinbußen erst im Laufe der Betriebsjahre, etwa dann, wenn die Solarflüssigkeit „umgekippt“ ist und erneuert werden muss. Mangelnde Zuwendung führt häufig schleichend zu einer Minderung des Ertrags.
Schmutz ist ein nicht unerheblicher Leistungskiller. Verschmutzte Kollektoren lassen weniger Sonnenstrahlen durch die Glasabdeckung auf das Absorberblech fallen und führen unweigerlich zu Leistungseinbußen. Und nicht immer genügt hier der Selbstreinigungseffekt durch Regen. Aber bitte keine waghalsigen Manöver! Wer die Kollektoren bequem vom Boden oder aus einem Dachfenster heraus erreicht, kann natürlich selbst zu Wasser und Putzmittel greifen. Ansonsten bieten sich professionelle Reinigungsfirmen für ein fachgerechtes Säubern an.
Solarfluid ist ein Gemisch aus Wasser und Glykol, das im Laufe der Jahre und durch das stetige Aufheizen und Abkühlen altert. Löst sich das Glykol auf, ist die Flüssigkeit nicht mehr frostfest und kann sich in den Rohrleitungen festsetzen. Höchste Zeit für einen Austausch. Ein einfacher pH-Test verrät, ob der pH-Wert im basischen Bereich liegt (mindestens 7). Ein Nachfüllen ist angesagt, wenn ein Nachlassen des Anlagendrucks auf zu wenig Solarflüssigkeit hinweist.
Auch weitere versteckte Leistungskiller können die Ursache für eine ineffizient arbeitende solarthermische Anlage sein. Vielleicht hat ein Marder jüngst ein Kabel durchgebissen, hat der letzte Sturm zu sehr an den Befestigung gezerrt, ist eine Dichtung porös oder es hat sich Luft in der Solaranlage gebildet. Eine regelmäßige Wartung macht sich bezahlt, wenn sie auch nur einen dieser Missstände aufdeckt. Die Behebung ist oft nur eine Kleinigkeit, der Schaden dagegen kann sich zu einem echten Problem entwickeln. Folgeschäden an den Bauteilen sind keine Seltenheit. Und mit Leistungseinbußen ist in jedem Fall zu rechnen.
Fazit: Auch, wenn Solarthermieanlagen sehr wartungsarm sind, ganz auf die Wartung verzichten sollten Anlagenbetreiber nicht. Dafür können einfach zu viele Faktoren zu Leistungsminderungen führen. In der Regel werden diese bereits bei gewöhnlichen Wartungsarbeiten erkannt und oft auch beseitigt, sodass die solarthermische Anlage ihre anfängliche Effizienz schnell wiedererlangt.
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