Impressum | 5 |
Inhaltsverzeichnis | 6 |
Vorwort | 9 |
1Bedeutung der Solarthermie in einem zukünftigen Strom-Wärme-System | 10 |
2Das Strahlungsangebot der Sonne | 16 |
2.1Jahreszeitliche und wetterbedingte Schwankungen | 16 |
2.2Einfluss von Ausrichtung und Neigung von Empfangsflächen | 17 |
2.3Einfluss von Verschattung | 20 |
2.3.1Temporäre Verschattung | 20 |
2.3.2Verschattungsanalyse | 20 |
3Wie funktioniert eine thermische Solaranlage? | 24 |
3.1Solare Trinkwassererwärmung | 25 |
3.2Solare Heizungsunterstützung | 26 |
4Komponenten | 28 |
4.1Kollektoren | 28 |
4.1.1Unverglaste Kollektoren | 28 |
4.1.2Flachkollektoren | 29 |
4.1.3Luftkollektoren | 34 |
4.1.4Vakuumröhrenkollektoren | 34 |
4.1.5Vakuumflachkollektoren | 38 |
4.1.6PVT-Kollektoren | 39 |
4.2Wärmespeicher | 40 |
4.2.1Arten der Wärmespeicherung | 40 |
4.2.2Trinkwasserspeicher | 43 |
4.2.3Kombispeicher | 46 |
4.2.4Heizungspufferspeicher | 48 |
4.2.5Speichermaterialien und -bauweisen | 48 |
4.2.6Wärmeübertrager | 52 |
4.2.7Kennwerte | 53 |
4.2.8Auslegung | 54 |
4.3Verrohrung und Regelung | 55 |
4.3.1Rohrleitungen | 55 |
4.3.2Regelung und Wärmemengenmessung | 57 |
5Solarthermische Systeme | 60 |
5.1Systeme zu Trinkwassererwärmung | 60 |
5.2Systeme zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung | 63 |
5.2.1Günstige Rahmenbedingungen | 64 |
5.2.2Systeme zur Heizungsunterstützung mit Kurzzeitspeicher | 66 |
5.2.3Systeme mit Saisonspeicher | 71 |
5.3Nachheizung | 78 |
5.4Gebäudesanierung und Solarthermie | 79 |
5.5Mehrfamilienhäuser, Geschosswohnungsbau und Gewerbe | 81 |
5.5.1Durchflusssysteme (Pufferspeicherentladung im Durchflussprinzip) | 82 |
5.5.2Speicherladesysteme | 83 |
5.5.3Solare Energie-Zentrale (SEZ) | 84 |
5.5.4Solare Prozesswärme | 85 |
6Planung und Dimensionierung | 88 |
6.1Kundenwunsch und Einflussgrößen | 88 |
6.1.1Solarer Deckungsanteil und Systemnutzungsgrad | 89 |
6.2Faustformeln | 91 |
6.3Simulationsprogramme | 96 |
6.4Häufige Planungsfehler | 97 |
7Montage, Inbetriebnahme und Wartung | 99 |
7.1Kollektormontage | 99 |
7.1.1Montage auf ein geneigtes Dach | 99 |
7.1.2Montage auf ein Flachdach | 101 |
7.1.3Verschattung durch mehrere Kollektorreihen | 101 |
7.1.4Montage an der Fassade | 102 |
7.1.5Aufbau des Kollektorfeldes | 103 |
7.1.6Montage der weiteren Anlagenkomponenten | 104 |
7.1.7Montage der Messfühler und des Reglers | 109 |
7.2Häufige Montagefehler | 109 |
7.3Inbetriebnahme und Abnahme | 115 |
7.3.1Spülen des Solarkreises | 115 |
7.3.2Dichtigkeitsprüfung | 116 |
7.3.3Befüllen mit Solarflüssigkeit und Entlüften | 116 |
7.3.4Einstellen von Pumpe und Regelung | 117 |
7.3.5Abnahme der Anlage | 117 |
7.4Wartungsarbeiten | 118 |
8Kosten, Nutzen, Wirtschaftlichkeit | 119 |
8.1Systemkosten | 119 |
8.2Zu erwartende Energieeinsparung | 120 |
8.3Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen | 122 |
8.3.1Verfahren der Wirtschaftlichkeitsrechnung | 122 |
8.3.2Kostenarten | 124 |
8.3.3Die Verfahren im Einzelnen | 124 |
8.4Energierücklaufzeit | 127 |
8.5Förderprogramme | 128 |
9Qualitätssicherung | 130 |
9.1Prüfsiegel und Gütezeichen | 130 |
9.2Konzept »Garantierte Erträge« | 131 |
10Rechtliche Rahmenbedingungen | 135 |
10.1Energieeinsparverordnung (EnEV) 2013/14 – Wohngebäude | 135 |
10.2Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) | 140 |
10.3Öko-Design-Richtlinie | 143 |
11Praxisbeispiele | 145 |
Solarthermische Anlage zur Trinkwassererwärmung für ein Einfamilienhaus | 146 |
Solarthermische Anlage zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung für ein Einfamilienhaus | 147 |
Solarthermische Anlage?zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung für ein Einfamilienhaus | 148 |
Sonnenhaus | 149 |
Konzept eTank | 150 |
Eisspeicher | 151 |
12Ziele der Forschungsförderung | 152 |
12.1Forschungsergebnisse | 153 |
12.2Forschungsförderung Solarthermie – Organisation und Budgets | 154 |
12.3Europäische Solarthermieforschung | 155 |
13Zitierte Literatur und Abbildungsverzeichnis | 156 |
13.1Zitierte Literatur | 156 |
13.2Abbildungsverzeichnis | 157 |
14Forschungsvorhaben der Bundesregierung | 159 |
14.1Laufende und kürzlich abgeschlossene Forschungsvorhaben | 159 |
14.2Forschungsberichte | 162 |
15Weiterführende Literatur | 164 |
16Autoren | 169 |