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Solarenergie

Wir haben zwar nur eine relativ kleine Dachflaeche, die ist aber sehr gut ausgerichtet (30 grad Neigung gegen die Horizontale und 15 grad Abweichung von Sueden). Da die Dachflaeche in drei Teile geteilt ist, haben wir die Solaranlagen folgendermassen aufgeteilt:

Die Photovoltaikanlage haben wir auf die obere Flaeche gesetzt, um eine Beschattung zu vermeiden. Die thermische Anlage nutzt die beiden seitlichen Flaechen, wobei jeweils eine der beiden Teile morgens beziehungsweise Abendends von der Dachgaube beschattet wird.

Messwerte - Ertragsübersicht

Inzwischen habe ich über einige Jahre Messwerte im 10 Minuten Raster gesammelt (mit kleinen Unterbrechungen, wenn der Speicher voll war). Hier zwei Beispiele:

Das erste Bild zeigt die jeweils über das Jahr gewonnene elektrische Energie. Die Jahreserträge streuen erstaunlich wenig, sie liegen zwischen 1116kWh und 1164kWh (die Kurve für 2004 liegt nicht ganz richtig). Das zweite Bild zeigt die Verteilung über Tages- und Jahreszeit. Man erkennt sehr schön, wie die Tage im Sommer länger werden und gleichzeitig die Spitzenleistung wächst. Weitere Auswertungen sowie Temperatur- und Regenmesswerte gibt es hier.

Photovoltaik - Strom aus Sonne

Die Photovoltaikanlage besteht aus 6 Modulen SOLON P200 Q6. Sie haben je 200Wp, zusammen also 1200Wp. Die Flaeche betraegt 1.6m x 0.95m pro Modul, also insgesamt 3.2m x 2.85m = 9.12 qm. Der Strom wird ueber den SMA Wechselrichter Sunny Boy 1100E ins oeffentliche Netz eingespeist. Die Anlage ist am 2.1.2004 ans Netz gegangen. Hier die monatlichen Ablesungen:

Die Photovolatikanlage hat 2004 insgesamt 1164kWh eingespeist, das entspricht 970h mal die theoretische Spitzenleistung - ein sehr guter Wert. Fuer Vergleiche mit anderen Anlagen und anderen Jahren gibt es eine sehr gute Datenbank beim Solarenergiefoerderverein www.sfv.de . Der Erzeugung steht ein Verbrauch von 1992kWh gegenueber (fuer 2 Erwachsene und 2 Kinder im eigenen Haus ein recht niedriger Verbrauch). Wir haben also 58% der elektrischen Energie selbst produziert.

Solarthermische Anlage - Wärme aus Sonne

Die thermische Anlage besteht aus zwei Paradigma Vakuum-Roehrenkollektoren CPC 14 Star und einem 400 Liter Warmwasserspeicher. Die Kollektoren haben eine Flaeche von 2 x 2.61 qm = 5.22 qm. Die gewonnene Waermemenge wird von der Paradigma-Regelung aus der Temperaturdifferenz und der Durchflussmenge bestimmt. Die Durchflussmenge wird allerdings nicht gemessen, sondern es wird der Drehzahlsollwert der Pumpe verwendet. Der Abgleich erfolgt beim Einrichten der Anlage mit Hilfe eines einfachen mechanischen Durchflussmessers, mit dem der Durchfluss bei 100% Pumpendrehzahl abgelesen und in die Steuerung eingetragen wird. Hier die Monatsablesungen:

Im Januar und Februar habe ich keine Werte abgelesen. Daher muss zur Erzegung von insgesamt 2127kWh noch etwas dazugerechnet werden. Rechnet man mit einer Gesamterzeugung von 2200kWh und dividiert man diesen Wert durch die Flaeche und eine Einstrahlung von 1000kWh/qm, so ergibt sich ein Wirkungsgrad von 42%. Das ist durchaus plausibel.

Der Verbrauch ist in m^3 angegeben, nicht in kWh. Ein Kubikmeter entspricht etwa 10kWh. Der Verbrauch in den Wintermonaten ist also wesentlich hoeher als die Erzegung. Dies ist im wesentlichen der Heizwaermeverbrauch. In der Zeit, in der keine Raumheizung benoetigt wurde, wurde der gesamte Warmwasserbedarf mit der Solaranlage abgedeckt. Der verbleibende Gasverbrauch betraegt etwa 750 m^3 pro Jahr.

Wir haben Vakuumroehren gewaehlt, da sie auch bei unguenstigerem Wetter noch Energie liefern. Ausserdem schien mir die Vakuumtechnologie wegen der teilweisen Beschattung guenstiger. Paradigma wirbt mit einer besseren Haltbarkeit der Vakuumroehren gegenueber der klassischen Vakuumroehren-Konstruktion (von Kloeckner-Moeller, glaube ich). Paradigma verwendet ein doppelwandiges Vakuumgefaess aus Glas, es gibt also keinen Glas-Metall-Uebergang, der Luftdicht sein muss. Ausserdem gibt es keine Heatpipe, die Solarfluessigkeit nimmt direkt die Waerme aus dem Absorber auf. Bei den klassischen Vakuumroehren gab es Probleme mit der Lebensdauer. Da unsere Anlage erst drei Jahre alt ist, koennen wir noch nichts ueber die Lebensdauer sagen - bisher laeuft sie unveraendert gut.

Es ist ueberigens auf jeden Fall sinnvoll, den Ertrag der Solaranlage zu verfolgen. Wir hatten am Anfang einen viel zu hohen Waermeverlust aus dem Wasserspeicher. Es hat sich herausgestellt, dass durch Konvektion Waerme in die inaktive Gasheizung abfloss. Daher wurde ein Ruekschlagventil eingebaut. Dies schien zu helfen, nach Beginn der Heizperiode habe ich jedoch wieder einen erhoehten Waermeverlust beobachtet. Es stellte sich schliesslich heraus, dass das Rueckschlagventil beim Einloeten durch Loetzinn blockiert war. Der scheinbare Erolg des Einbaus war wohl nur dadurch zu erklaeren, dass beim Einbau Luft in den Heizungskreis gelangt war, was die Konvektion blockiert hat. Zu Beginn der Heizperiode habe ich die Anlage entlueftet, und da begann der Waermeverlust erneut. Der ordentliche Einbau eines neuen Rueckschlagventils hat das Problem geloest.


© 2009 Hans-Georg Köpken