Warmwasser und Heizen mit der Sonne

1. Warmwasser und Heizen mit der Sonne Referent: Max Häser Datum: 8.11.2010 Ort: Rudelzhausen

2. Solarthermie Gemeinde Rudelzhausen • Einwohner : 3.206 • Thermie 2008: 710 m² = 0,22 m²/EW • Thermie 2009: 1.146 m² = 0,36 m²/EW • Thermie 2010: ? Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

3. Preisentwicklung • DM Währung wurde in Euro umgerechnet Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

4. Entwicklung der Energiepreise • Öl- und Erdgaspreise markieren im Juli 2008 ein neues Jahres-Hoch (Öl: 96 € / 100l) • Szenarien mit 150-200 Dollar pro Barrel sind nicht ausgeschlossen, d.h. der Heizölpreis kann von derzeit 60-70 Cent auf über 150 Cent pro Liter steigen. Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

5. Private Industrie Haushalte 29 % 34 % Verkehr Quelle: Deutscher Wirtschaftsdienst 37 % Durchschnittlicher Energieverbrauch des Gebäudebestandes in D: 100 kWh/m²a Unser Energieverbrauch • Wo wird die Energie verbraucht? Energieverbrauch private Haushalte: 76 % entfallen auf Raumwärme, 11 % auf Warmwasser! Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

6. Die Sonne • Energie zum Nulltarif Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

7. Quelle: Deutscher Wetterdienst 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). • Einen falschen Standort gibt es nicht! Jeder kann mitmachen! Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

8. Wie kann man die Sonne nutzen PassiveSolarenergie-Nutzung AktiveSolarenergie-Nutzung • Solararchitektur: • Südorientierung Gebäude • größere Fensterflächen nach Süden • solar-optimierte Dachneigung • Wintergärten, unbeheizt • Transparente Wärmedämmung (Neu- und Altbau) • Solarstrom (Photovoltaik) • Solarwärme (Solarthermie) Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

9. Solarthermie Einsatzmöglichkeiten • Brauchwasser-Erwärmung • Raumheizung / Heizungsunterstützung • Schwimmbad-Erwärmung • Nahwärmesysteme • Prozesswärme • Solare Kühlsysteme • Solarthermische Kraftwerke Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

10. Der solare Deckungsanteil Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

11. Der Klassiker Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

12. Brauchwasser-Erwärmung Temperaturfühler Solarkreislauf Wärmetauscher Flach- oder Vakuumröhrenkollektor Nachheizung mit: Gasbrennwerttechnik, Holz oder Holzpellets, usw. Solarstation mit Regelung und Umwälzpumpe Speicher Temperaturfühler Kaltwasserzulauf Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

13. Solarstation und Regler • Das Gehirn Ihrer Solaranlage • der Solarregler - prüft die Temperaturunterschiede im Speicher bzw. den Speichern und steuert die Pumpe(n) an. • Je nach Anlage (Heizungsunterstützung, mehrere Kollektorfelder...) muss der Solarregler mit diesen Unterschieden fertig werden. Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

14. Kollektorbauarten Flachkollektor Vakuum-Röhrenkollektor Luftkollektor Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

15. Quelle: Wagner & Co. Flachkollektor • eisenarmes Solarglas • Solarabsorber: Kupfer, Aluminium oder auf Glas aufgedampft • Gehäuse: Aluminium, Edelstahl oder Holz • Wärmedämmung: Mineralwolle • in der BRD werden zu 90% Flachkollektoren installiert Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

16. Flachkollektor Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

17. Prinzip „Thermoskanne“ Quelle: Paradigma Der Vakuumkollektor • besteht aus mehreren Glasröhren • ein Absorber pro Röhre • Wärmeträgertransport über zwei Arten möglich: • direkt durchströmte Röhre • Heat-Pipe Röhre • Wärmedämmung: Vakuum • benötigt ca. 30% weniger Fläche als ein Flachkollektor bei gleicher Leistung Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

18. Solar - Keymark Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

19. Montagemöglichkeiten Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

20. Die Aufdachmontage • schnell, kostengünstig und geringer Montageaufwand • Montageschienen werden mit Sparren-Ankern an den Sparren befestigt • Vor- und Rücklauf werden über Lüfterziegel ins Dachinnere geführt Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

21. Quelle: Solvis Die Indachmontage • Montage erfolgt 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 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

22. Quelle: Sonnenhaus-Institut Die 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 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

23. Quelle: Paradigma Quelle: Sonnenhaus-Institut Fassadenmontage • Kollektoren an oder in der Fassade montiert • Auch als Bestandteil der Fassadenkonstruktion möglich • Guter Ertrag in der Übergangszeit und im Winter während der Heizperiode • Architektonische Akzente möglich Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

24. Speicherarten • Brauchwasserspeicher (Warmwasserbereitung) • Pufferspeicher • Kombispeicher (Warmwasser und Heizungsunterstützung) Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

25. Brauchwasserspeicher • Frischwasserspeicher Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

26. Solar-Kombispeicher • Solar-Kombispeicherintegrierter Trinkwasserspeicher mit 100-150 L Inhalt Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

27. Solar-Kombispeicher • Solar-Kombispeicher • Schichtspeicher -integrierter Trinkwasserspeicher mit 100-150 L Inhalt-integrierter Durchlauferhitzer für Warmwasser mit ca. 42 L Inhalt Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

28. Heizungsunterstützung • Die wichtigsten Elemente: • Große Kollektorfläche (> 9 m2) • Kombi- Pufferspeicher (> 500l) • Niedertemperatur-Flächenheizung • Zusatzheizung, z.B. Pellets Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

29. RLA Rücklaufanhebung Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

30. 15 m² Kollektorfläche • In Deutschland gibt es 800 Millionen Quadratmeter solargeeignete Dachfläche. • Mit 15 m² Kollektorfläche lassen sich in einem wärmegedämmten Einfamilienhaus bereits 25% des Wärmebedarfs für Heizung und Warmwasser solar decken.Auf dem Dach eines Einfamilienhauses landet bei uns jedes Jahr so viel Sonnenenergie wie in 7.000 L Heizöl gespeichert sind. Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

31. Der Solar-Anteil im EFH • Die Solaranlage kann eine Heizung nicht ersetzen – aber optimal ergänzen. Sie kann einiges zum Jahres-Wärmebedarf des Hauses beitragen. Der mögliche Anteil in der Heizperiode beträgt ca. 15- 25 % des Heiz-Wärmebedarfs. Ein zusätzliches Heizsystem ist fast immer erforderlich. Mit der Wahl der richtigen Heiztechnik und einer fachgerechten Planung und Installation sind spürbare Kosteneinsparungen möglich. Der durchschnittlich mögliche Solar-Anteil für ein Einfamilienhaus ist in folgender Grafik über das Jahr hinweg dargestellt:.Grafik: Deutsche Energie-Agentur GmbH Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

32. Neigungswinkel 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° Schwimmbaderwärmung Warmwasser Heizungsunterstützung Heizungsunterstützung mit hohem Deckungsgrad Sommer Übergangszeit Winter (Quelle: Energie-Wende Trostberg e.V.) Dachneigung • die richtige Dachneigung (bei Südausrichtung) Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

33. 12 m² Kollektorfläche Süd Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

34. 12 m² Kollektorfläche West Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

35. Nutzen • Sommerheizungsbetrieb entfällt-wirkt lebensdauerverlängernd für Heizung, weil verschleißmindernd • Unabhängigkeit von Preisentwicklung fossiler Energieträger-EU-Ölpreistendenz steigend, Trend steigend • Betriebskostenreduzierung-bis 70% bei Warmwasser, -bis 25% bei Heizung (Niedrigenergiehaus) • Warmwasserkomfort ohne Umweltbelastung-Imagegewinn für Anlagenbetreiber durch sichtbares umweltbewußtes Verhalten Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

36. Nutzen • 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 • Vollautomatischer Betrieb • Wasch- und Spülmaschine können an das Warmwassernetz angeschlossen werden (Stromersparnis) • Schadstoffvermeidung Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

37. Planungsgrundlagen • Kollektoren und Speicher Die Anzahl der Personen bestimmt im Wesentlichen die Größe der Solaranlage (Speicher und Kollektorfläche). • Wenn Sie nur Trinkwasser erwärmen wollen, dann ist pro Person eine Kollektorfläche von 1,0 - 1,5 m2 notwendig. • Je m² Kollektorfläche sollten 60 – 80 L Speichervolumen berechnet werden. • Wollen Sie mit der Solaranlage noch heizen, dann wird mindestens1,5 - 2,5 m2 zusätzliche Kollektorfläche empfohlen.Für solares Heizen ist bei Verwendung von Vakuumröhrenkollektoren wegen ihres höheren Ertrags eine zusätzliche Fläche von 1,0 - 2,0 m2 pro Person ausreichend. Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

38. Planungsgrundlagen • Ein wichtiger Faktor zur Auslegung einer Solaranlage ist der Warmwasserverbrauch. Im Wohnbereich wird der Warmwasserverbrauch anhand der Personenzahl abgeschätzt. Typischerweise liegt der Bedarf bei 30–50 Litern pro Person und Tag. In Mehrfamilienhäusern wird in der Regel mit max. 25 Litern pro Person und Tag gerechnet.----------------------------- • Die optimale Ausrichtung zur Montage von Solaranlagen ist eine Dachfläche nach Süden. Der optimale Neigungswinkel liegt je nach Art der Anwendung zwischen 40 und 60°. • Maximale Erträge werden bei einer Südausrichtung und einem Neigungswinkel von ca. 45° erzielt. • Die Minderung des Ertrages bei SW- / SO-Ausrichtung ist relativ gering. Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

39. Richtwerte für Warmwasserbereitung * Anhaltswerte bei üblichen Warmwasserverbräuchen • Auslegungsempfehlungen: • 1,5 - 2 m² Kollektorfläche je Person • 75 - 100 l Speichervolumen je Person (Quelle: Solarpartner Süd GmbH) Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

40. Strom und Wärme Ihr Hausdach kann mehr als nur vor Regen schützen! Ernten Sie Strom + Wärme vom eigenen Dach, es lohnt sich! Wichtig Bereits bei der Planung beide Möglichkeiten berücksichtigen! Wärme Wärme Strom Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

41. Kosten • Trinkwasseranlagen mit ca. 5 m² Flachkollektoren kosten in der Regel 4.000 bis 5.000 €, • Kombianlagen für Warmwasser und Heizungsunterstützung ca. 8.000 bis 10.000 € Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

42. Marktpreise 2010 (Beispiel) Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

43. Fördermaßnahmen Über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) werden u.a. gefördert: • Die Erstinstallation von kombinierter Warmwasserbereitungund Heizungsunterstützung mit90 € je angefangener m² im Altbau. • Die Erweiterung einer bestehenden Solaranlage mit45 € je angefangener m², wenn sie anschließend auch der Raumheizung dient. Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

44. Fördermaßnahmen Quelle: www.bafa.de Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

45. Fördermaßnahmen • Gebäudebestand: Ein Gebäude, für das vor dem 01.01.2009 eine Bauanzeige erstattet oder ein Bauantrag gestellt wurde und in welchem vor dem 01.01.2009 ein Heizungssystem installiert wurde. • Es muss sich um ein mit dem Gebäude fest verbundenes Heizungssystem handeln, das den Gesamtjahreswärmebedarf des Gebäudes oder Gebäudeteils abdeckt. Mobile Heizgeräte stellen kein Heizungssystem im Sinne der Förderrichtlinien dar. • Kesseltauschbonus, Kombinationsbonus, Effizienzbonus und Solarpumpenbonus können zusätzlich zur Basisförderung gewährt werden. • Bei der Innovationsförderung werden zusätzliche Boni nicht gewährt. • Es gelten die Bestimmungen der Richtlinien vom 09. Juli 2010. • 1) Mindestvoraussetzung bei Flachkollektoren: Bruttokollektorfläche ≥ 9 m², Pufferspeichervolumen 40 l/m²; bei Röhrenkollektoren: Bruttokollektorfläche ≥ 7 m², Pufferspeichervolumen 50 l/m². • 2) Nur bei Ein- und Zweifamilienhäusern. Pufferspeichervolumen von mind. 100 l/m² Kollektorfläche erforderlich. • 3) Voraussetzung ist, dass die nach Ende der Maßnahme vorhandene Solarkollektoranlage der Raumheizung, Prozesswärmeerzeugung oder Bereitstellung solarer Kälte dient. Warmwasseranlagen,die auch nach der Erweiterung nur der Warmwasserbereitung dienen, sind nicht förderfähig. • 4) Der Kesseltauschbonus ist bis zum 30.12.2010 (Tag des Antragseingangs beim BAFA) befristet. • 5) Zusätzlich zur Basisförderung kann ein Bonus in Höhe von 500 € gewährt werden, wenn gleichzeitig eine förderfähige Biomasseanlage oder eine förderfähige Wärmepumpe installiert wurde. • 6) Effizient im Sinne dieser Vorschrift sind Wohngebäude, die die Höchstwerte für den spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlust HT´ nach Anlage 1 Tabelle 2 der Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009 um mind. 30% unterschreiten oder die den spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlust HT´ eines Referenzgebäudes gleicher Geometrie, Gebäudenutzfläche und Ausrichtung, mit der in Tabelle 1 Anlage 1 der Energieeinsparverordnung 2009 angegebenen technischen Referenzausführung um mind. 30% unterschreiten. • Der Effizienzbonus wird nur für Anlagen zur Heizungsunterstützung gewährt. Für Nichtwohngebäude wird kein Effizienzbonus gewährt. • 7) Mindestkollektorfläche 20 m², maximale Kollektorfläche 40 m². Die Ausführungsbestimmungen des BMU vom 18.04.2007 zur Innovationsförderung sind zu beachten. • Kombinationsbonus und Effizienzbonus sowie Kesseltauschbonus und Effizienzbonus sind nicht miteinander kumulierbar. Energieeffizienz von Gebäuden Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

46. Finanzierung • Zinsgünstige Kredite der KfW-Bank • Programm Erneuerbare Energien – Standard(270)Dieses Programm fördert z. B. Solaranlagen, Wärmepumpen und kombinierte Anlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung (KWK-Anlagen). Ihre Vorteile: zinsgünstige Kredite langfristige Finanzierung 3 Jahre tilgungsfreie Anlaufzeit Den Antrag stellen Sie bitte bei Ihrer Hausbank, bevor Sie investieren. Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

47. Gesamtkostenvergleich • Annahmen der Musterrechnung: • - Einfamilienhaus im Bestand; 127,2 m2 Wohnfläche • - Wärmebedarf 150 kWh/m2 im Jahr + 3 Personen * 750 kWh Warmwasserenergie = 21.330 kWh/a Gesamtwärmebedarf (pro Jahr). • - Preisentwicklung Erdgas/Heizöl: +10 % pro Jahr • Preisentwicklung Pellets/Wärmepumpenstrom: +5 % pro Jahr • 50 % Fremdkapitalfinanzierung, 10 Jahre Laufzeit (KfW) Quelle: www.unendlich-viel-energie.de Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

48. Der aktuelle Heizölpreis Der Ölpreis lag gestern bei 87,74 Dollar pro Barrel. Dies ist der höchste Stand seit 06.10.2008. Dass wir von diesem Anstieg nicht allzu viel mitbekommen haben, liegt allein am starken Euro. Sollte die Weltwirtschaftskonjunktur - vgl. USA! - tatsächlich als Ganzes wieder anziehen, werden die Ölpreise sehr rasch deutlich nach oben gehen. Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

49. Kostenlose Energie Kostenlose Energie durch die Sonne: 100 l Öl pro m2/a „Ernte“ einer modernen Kollektoranlage: ca. 50 l Öl pro m2/a Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

50. Installierte Kollektorfläche in Mio. m² Das Energiepotenzial entspricht mit 7,9 GW der Leistung von 10 Kohlekraftwerken. Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising