Kraftwerk Dach – natürliche Energie zum Nulltarif
Die Sonne ist eine Energiequelle schier unvorstellbaren Ausmaßes. Kontinuierlich strahlt sie eine Leistung von 386 Quadrillionen Watt ab – eine Zahl mit 24 Nullen. Auf der Erde liegt die durchschnittliche Leistung der Sonnenenergie – die sogenannte Solarkonstante – bei 1.367 Watt pro Quadratmeter. Die verfügbare Sonnenenergie übertrifft den Energiebedarf der Welt damit circa um das 10.000-fache.
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Die direkte solare Strahlung ist dabei allerdings nur die eine Seite. Die Sonne ist mitverantwortlich für die Verdunstung von Wasser, die Wolkenbildung und ebenso für die Entstehung der Luftströmung auf der Erde. Darüber hinaus ist die Sonne lebenswichtig für das Wachstum von Pflanzen, die aktuell als Biomasse oder in Form der vor über Millionen von Jahren entstandenen Energieträger Kohle, Öl und Gas zur Energieerzeugung eingesetzt werden können. Kurz gesagt: Mit Ausnahme der Geothermie ist jede Energiequelle und jeder Energieträger auf der Erde ein Produkt der Sonne.
Die Sonne optimal nutzen
Bei dem enormen Potenzial verwundert es kaum, dass es zahlreiche Überlegungen zur Nutzung der Sonnenenergie gibt. Großprojekte wie Desertec, bei dem riesige Solarkraftwerke in der Sahara errichtet und Energie für die gesamte Welt erzeugt werden sollen, sind aktuell in Planung. Es geht allerdings auch eine deutliche Nummer kleiner – und für den privaten Eigenheimbesitzer sinnvoller. Ist die Dachfläche des Hauses richtig ausgerichtet, kann sie leicht zur Energieerzeugung mithilfe der Sonne genutzt werden. Dabei gibt es zwei grundsätzliche Möglichkeiten:
- Photovoltaik: Die Erzeugung von Strom mittels Solarzellen
- Solarthermie: Die direkte Nutzung der Sonnenwärme als Heizenergie für die Warmwasserbereitung und als Raumwärme
Welche Form der Solarenergie die richtige ist, hängt vom jeweiligen Haus ab. Solarthermie ist vor allem dann sinnvoll, wenn die Warmwasserbereitung des Hauses bereits zentral von der Heizungsanlage gesteuert wird. Dann sind schon ein Wärmespeicher und die notwendigen Leitungen vorhanden, um eine Solarthermieanlage mit geringem Aufwand nachzurüsten.
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Wird die Warmwasserbereitung dezentral über separat installierte Durchlauferhitzer sichergestellt und dient der installierte Heizkessel lediglich der Erzeugung von Heizwärme, ist Photovoltaik in der Regel die bessere Wahl. Ansonsten müsste zunächst ein Speicher installiert werden und der Vorteil der Warmwasserbereitung mit Sonnenenergie bliebe ungenutzt, wenn nicht ein hoher Aufwand für die Nachrüstung betrieben werden soll.
Clevere Kombination für doppelten Spareffekt
Ist die Dachfläche groß genug, kann auch eine Kombination beider Technologien sinnvoll sein. Eine Solarthermieanlage sorgt für warmes Wasser und unterstützt die Heizung; die Photovoltaik-Anlage reduziert die Stromrechnung.
Entscheidende Faktoren: Die Dachausrichtung und der Neigungswinkel
Damit sowohl Photovoltaik- als auch Solarthermieanlagen ihre volle Leistung bringen können, ist die Ausrichtung des Daches entscheidend, auf dem sie installiert werden. Ideal ist die direkte Südausrichtung, die es den Anlagen erlaubt, die kräftige Mittagssonne auszunutzen. Doch auch Dächer, die nach Südwesten oder Südosten zeigen, lassen sich für die solare Energiegewinnung gut nutzen. Beträgt die Abweichung nicht mehr als maximal 45 Grad, bringt eine Photovoltaikanlage beispielsweise immer noch 95 Prozent ihrer Leistung.
Ebenso wichtig wie die passende Ausrichtung in die richtige Himmelsrichtung ist der Neigungswinkel der Solaranlage. Die volle Leistung bringt eine optimal nach Süden ausgerichtete Photovoltaik-Anlage zum Beispiel bei einem Neigungswinkel von 30 bis 40 Prozent. Eine Solarthermieanlage zur Warmwasserbereitung sollte 30 bis 50 Grad, eine zur Heizungsunterstützung 45 bis 70 Grad geneigt sein. Den passenden Neigungswinkel zur Anlage für das Dach eines bestimmten Hauses kann eine Fachfirma errechnen.
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