Experimental- Solarkollektor- Anlage, Kapitel 6

2 - BOILER - ANLAGE DES VERFASSERS

In den letzten Kapiteln wurden Anlagen beschrieben, wie sie von Kollektorherstellern oder Fachbuchautoren vorgeschlagen werden. Es sind Anlagen, die einen großen Anwendungsspielraum abdecken, aber nicht für jeden Einzelfall optimal sein können. Die nun folgenden Abschnitte zeigen im Gegensatz dazu die speziell auf die Wünsche und Randbedingungen des Verfassers abgestimmte Anlage. Als eine Art Bauanleitung kann sie also nur derjenige Leser nehmen, der zufällig ähnliche Anforderungen hat. Den anderen zeigen sie aber die Vorgehensweise bei der Planung. Die hier aufgeführten Verbesserungen sind weitgehend auch für andersartige Anlagen anwendbar.

Die beschriebene Anlage ist noch nicht fertig, wird als Experimentalanlage wahrscheinlich nie fertig. In angeflickten Kapiteln kann zuvor Geschriebenes u.U. widerrufen oder relativiert werden. Der Eindruck eines Arbeitspapiers soll nicht unterdrückt werden.

Planung

Bedarfsanalyse

Am Beginn der Planung steht eine Bedarfsanalyse. In Anbetracht der Investitionskosten und der Lebensdauer der Komponenten plant man in der Regel langfristig und bezieht einen künftigen Bedarf ein. Man geht von der Größe des Hauses, der zu erwartenden Personenzahl und Normwerten des Warmwasserverbrauchs aus. Solche Rechnungen sind in vielen Veröffentlichungen zu finden.

Der Verfasser wollte seine ersten Solarversuche nicht als Investition zur Hebung des Hauswertes verstehen. Andererseits sollte es eine sinnvolle Anlage werden. Sie sollte den Warmwasserbedarf eines 1-Personen- Haushalts während eines möglichst großen Teiles des Jahrs decken. Dieses Ziel wurde in der Bewertung über die Kosten- Nutzen- Bilanz gesetzt.

Als erstes wurde also eine Krisensituation angenommen, und das absolute Minimum für Hygiene und Körperpflege ermittelt. Das ist etwa ein Viertel der mittleren Normwerte. Kann dieser Minimalverbrauch für 100 % des Jahres gedeckt werden?

In Ulm, wie in vielen ausgedehnten Talbereichen ist es eher die Ausnahme, wenn die Sonne zwischen Ende Oktober und Mitte Dezember mehr als nur einige wenige Stunden scheint. Bei "gutem Wetter" herrscht Nebel oder Hochnebel, der erst verschwindet, wenn Wolken aufziehen. Nur zwischen Warmfront und Kaltfront kann es da gelegentlich aufklaren.

Auch der beste Kollektor kann aus diffusem Novemberlicht nur 10 Watt pro Quadratmeter herausholen, zu wenig selbst für den Notbedarf. Man braucht daher einen großen, gut isolierten Speicher, um die sonnenarmen Wochen zu überbrücken. Dann kann man die Kollektorgröße so ansetzen, dass der Mittelwert der Einstrahlung abzüglich der Isolationsverluste gleich dem Minimalverbrauch ist, siehe Mittelwert- Bedarfabschätzung.

Leider fehlte es dem Verfasser an dem für einen so guten Speicher erforderlichen Platz. Deshalb musste für zwei bis drei Perioden von je ein bis zwei Wochen Länge auf die Solarnutzung verzichtet werden. Um diese Perioden möglichst abzukürzen, musste die Kollektorfläche größer als bei der Planung nach Wintermittelwert angesetzt werden.

Als nächstes wurde der normale Bedarf eines 1-Personen- Haushalts angesetzt. Mit den aus der ersten Abschätzung (Minimalverbrauch für 90 % des Jahres) stammenden Größen für Boiler und Kollektor kommt man auf ca. 75 % des Jahres. Weil das Reihenhaus des Verfassers bis zu vier Personen beherbergen kann, wurde in einem dritten Schritt überprüft, wieviel dann zugeheizt werden müsste. Es bestätigte sich die Abschätzung des Kollektorvertreibers Klöckner, der diese Größe für einen 4-Personen- Haushalt empfiehlt.

Zusammenfassung:
Eine Anlage, die in Frühjahr und Sommer eine Familie versorgen kann, reicht weitere vier Monate für eine Person, ist aber für die zwei dunkelsten Monate des Jahres ohne Zuheizung nur periodisch nutzbar.

Wird die so dimensionierte Anlage auch im Sommer nur von einer Person und wochenlang wegen Abwesenheit überhaupt nicht genutzt, geht fast die Hälfte der Jahressumme der eingefangenen Wärme verloren.