Zeitschrift EE

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2006-04: Solarwärme boomt

Solarthermie

Solarsysteme sind mittlerweile zu einem fixen Bestandteil in der Wärmeversorgung von Geschoßwohnbauten geworden. Dies demonstrieren eine Vielzahl von Wohnbauträgern, die Solarsysteme zum Ausführungsstandard zählen, genauso wie die neue Wohnbauförderungsrichtlinie der steiermärkischen Landesregierung, die eine solarunterstützte Wärmeversorgung als Förderungsvoraussetzung vorschreibt.

Hoher Qualitätsstandard bei Solarsystemen im Geschoßwohnbau
Ergebnisse eines Breitentests

Von Christian Fink*

Entscheidend für diese Entwicklung ist die hohe Leistungsfähigkeit und der hohe Qualitätsstandard von thermischen Solarsystemen, was sich angesichts der Entwicklung bei den Preisen für fossile Energieträger unmittelbar in betriebswirtschaftlichen Vorteilen niederschlägt. Zu diesem Ergebnis kam die Forschungseinrichtung AEE INTEC, die im Rahmen eines Breitentests zehn Demonstrationsprojekte (neun Projekte aus der Steiermark, eines aus Salzburg) von der Planungsphase bis hin zu einer einjährigen messtechnischen Untersuchung wissenschaftlich begleitet hat. Auftraggeber dieses Breitentests waren das Land Steiermark, das Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit sowie das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (im Rahmen der Programmlinie „Haus der Zukunft“).

Die Demonstrationsprojekte

Die Bandbreite der Gebäudegrößen der begleiteten Bauprojekten reicht von kleinen Wohnanlagen mit sechs Wohnungen und reihenhausartiger Bebauung bis hin zu Geschoßwohnbauten mit über 60 Wohnungen in Kombination mit Büro- und Geschäftslokalen. Die größte Solaranlage umfasst 240 m² Kollektorfläche, die kleinste 30 m². Insgesamt wurden im Rahmen des Breitentests knapp 1.200 m² Kollektorfläche und rund 100 m³ Speichervolumen für die Wärmeversorgung von über 400 Wohnungen installiert. Die ausgearbeiteten und zur Umsetzung gelangten solarunterstützten Wärmenetze basieren alle auf dem Prinzip des „Zwei-Leiter-Netzes“ mit dezentraler Brauchwassererwärmung in der Wohnung über sogenannte Wohnungsstationen.
Dabei lag der Schwerpunkt darin, nicht nur die Solaranlage als einzelne Komponente zu sehen, sondern das gesamte Wärmeversorgungssystem zu analysieren. Die so erzielten Messergebnisse zeigten ein äußerst zufriedenstellendes Betriebsverhalten aller untersuchten solarunterstützten Wärmeversorgungsanlagen.

Abbildung 1a: Abbildung 1b: Projekt „Theodor Körner Straße, Graz“: 61 Wohneinheiten, zuzüglich 1.500m² Bürofläche (Büro der steirischen Siedlungsgesellschaft ENW), 240 m² Kollektorfläche, 168 kWth installierte Leistung, 20 m³ Energiespeichervolumen. Solarer Deckungsgrad am gesamten Wärmebedarf beträgt 15%

Abbildung 2: Vergleich von Simulation und Messwert der spezifischen Kollektorerträge

Abbildung 3a: Abbildung 3: Projekt „Lange Gasse, Graz“: 63 Wohneinheiten zuzüglich 800m² Geschäftsflächen, 214 m² Kollektorfläche, 150 kWth installierte Leistung, 16m³ Energiespeichervolumen. Solarer Deckungsgrad am gesamten Wärmebedarf beträgt 20%

Ausgezeichnete Ergebnisse

Der in den Vergabeverträgen der Bauträger fixierte Garantiewert des Solarertrags (bei allen Projekten mit 350 kWh/m²a vertraglich festgelegt) konnte in der Praxis bei allen Anlagen überschritten werden. Obwohl die solaren Deckungsanteile am Gesamtwärmebedarf (Warmwasser und Raumwärme) bei den meisten Geschoßwohnbauten zwischen 12 und 20% liegen, erreichen die spezifischen Solarerträge trotzdem beachtliche Jahreswerte zwischen 360 kWh/m² und 440 kWh/m² Bruttokollektorfläche. Die erzielten Jahressystemnutzungsgrade der Wärmeversorgungs-systeme liegen bei ausgezeichneten Werten zwischen 75 und 85%.
Abbildung 2 zeigt den Vergleich der spezifischen Jahressolarerträge der Messanlagen sowie der jeweiligen Simulationsergebnisse. Einerseits stimmen die gemessenen Solarerträge (grün) sehr gut überein mit den prognostizierten Erträgen (gelb) und andererseits wurde bei allen Anlagen der vertraglich fixierte Garantiewert von 350 kWh/m²a Solarertrag überschritten. Die gute Übereinstimmung zwischen den prognostizierten Ergebnissen aus der Planungsphase mit den tatsächlich erzielten Anlagenerträgen zeigt deutlich die hohe Planungssicherheit bei solarunterstützten Wärmenetzen.
Weiters zeigen die Ergebnisse aus dem Breitentest, dass solarunterstützte Wärmenetze auf diesem Qualitätsstandard auch nach betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten absolut interessant sind. So konnten für die betrachteten Solarsysteme, in Abhängigkeit des substituierten Energieträgers und der gewährten Förderung, dynamisch ermittelte Amortisationszeiten zwischen 10 und 20 Jahren ermittelt werden. Und das bei einer prognostizierten Lebensdauer von mindestens 25 Jahren.

Zentrale Erfolgsfaktoren

Die Ergebnisse des gegenständlichen Projektes zeigten es ganz deutlich: Solarunterstützte Wärmenetze, ausgeführt nach dem letzten Stand der Technik, sind effizient, im Betrieb zuverlässig und auch aus betriebswirtschaftlicher Sicht absolut lukrativ. Einige zentrale Faktoren sind bei der erfolgreichen Umsetzung solarunterstützter Wärmenetze mit höchster Effizienz und Wirtschaftlichkeit aber einzuhalten.

  • Integraler Planungs- und Umsetzungsansatz
  • Angepasste Hydraulikkonzepte, insbesondere nach dem Prinzip von Zwei-Leiter-Netzen in Verbindung mit Wohnungsstationen
  • Dimensionierung im Kosten-Nutzen-Optimum (ca. 1 bis 1,5 m² Kollektorfläche pro Bewohner)
  • Dokumentierte Inbetriebnahme und Nachjustierung in den ersten Betriebswochen
  • Kopplung des Solarsystems an die Routineanlagenüberwachung inkl. Wartung
  • Vertragliche Regelung von Garantiewerten (Erträge, Netztemperaturen, etc.)

Hinweis

Setzen Sie auf kompetente Partner bei Planung und Umsetzung Ihrer solarunterstützten Wärmeversorgungsanlagen. Im Rahmen des von AEE INTEC koordinierten klima:aktiv Programms solarwärme werden Spezialkurse angeboten, die bereits von mehr als 250 Haustechnikplanern und planenden Installateuren österreichweit besucht wurden. Weitere Infos hierzu finden Sie unter http://www.solarwärme.at/Profi-Center.

 

Solarwärme ist klima:aktiv

Das klima:aktiv Programm solarwärme ist eine gemeinsame Initiative des Lebensministeriums mit der österreichischen Solarindustrie und beschäftigt sich u. a. schwerpunktmäßig mit der breiten Umsetzung von Solarsystemen höchster Qualität im Bestand bzw. im Neubau von Mehrfamilienhäusern. Zur bestmöglichen Information bzw. Unterstützung von Wohnbauträgern, Hausverwaltungen, Architekten, Haustechnikplaner, etc. werden vielfältige Serviceleistungen angeboten:

  • Informationsbroschüre: Eine umfassende Broschüre zum Thema kann kostenlos unter der solarwärme Info-Hotline 03112 /588612 bestellt werden.
  • Planungsbegleitung: Sie planen den Einsatz von Solarenergie im Neubau oder Bestand? In diesem Fall stehen Ihnen bzw. Ihrem Planungsteam bei Bedarf erfahrene Solarexperten für Planerworkshops zur Verfügung.
  • Vorträge: Solarexperten informieren Sie im Rahmen eines kostenlosen Vortragsangebotes über den aktuellen Stand von Solarsystemen im Geschoßwohnbau.
  • Solarwärme Info-Hotline: Unter 03112 / 588612 beantworten erfahrene Solarexperten wochentags von 8:30 bis 12:00 gerne Ihre Fragestellungen – technischer, wirtschaftlicher und organisatorischer Art.
  • Nutzen Sie Österreichs umfassendste Solar-Website unter www.solarwaerme.at

 

Und was sagt die Wohnungswirtschaft?

Dr. Franz Huber, Geschäftsführer der ENW (Ennstal - Neue Heimat - Wohnbauhilfe):

„Wir nutzen die Vorteile von thermischen Solaranlagen schon seit einigen Jahren und können auf ausgezeichnete Ergebnisse zurückblicken. Im Neubau sind Solaranlagen mittlerweile Standard bei unseren Projekten und die Sanierung zeigt ein klares Potenzial für den Einsatz dieser umweltfreundlichen Technologie.
Hier bilden Solarsysteme in Verbindung mit Zwei-Leiter-Netzen und Wohnungsstationen den Ausführungsstandard sämtlicher Wärmever-sorgungen. Klar auf der Hand liegt nicht nur der Umweltgedanke und die Wirtschaftlichkeit, sondern vor allem der Vorteil bei Marketing und Verkauf der Objekte.

Abbildung 4a: Abbildung 4b: Projekt „Eggenberger Allee, Graz“: 62 Wohneinheiten, 120 m² Kollektorfläche, 84 kWth installierte Leistung, 8 m³ Energiespeichervolumen. Solarer Deckungsgrad am gesamten Wärmebedarf beträgt 12%

*) Ing. Christian Fink ist Mitarbeiter der AEE INTEC in Gleisdorf, war Leiter des Breitentests "OPTISOL" und ist aktuell Leiter des klima:aktiv Programms solarwäme, This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. [^]

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