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[ » NL NEUE LANDWIRTSCHAFT » Fachthemen » Energie » Gesamtsystem optimiert ]
Donnerstag, 17.05.2012
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Energie | 24.10.2011

Gesamtsystem optimiert

Die Entwicklung solarthermischer Heizungssysteme hat nach Jahren der Stagnation wieder Fahrt aufgenommen. Neben dem Systemgedanken stehen eine intelligente Steuerung und das Monitoring im Vordergrund. Damit wird Solarthermie auch für Gewerbe, Industrie und Landwirtschaft deutlich interessanter.
Solarenergiezentrale: alle Wärmequellen werden gleichberechtigt eingespeist und genutzt.
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Solarenergiezentrale: alle Wärmequellen werden gleichberechtigt eingespeist und genutzt.
 Klaus Oberzig, Scienzz Communication Berlin 
Es gibt derzeit über 1,5 Mio. Solarwärmeanlagen in Deutschland, die übergroße Mehrzahl davon in selbstgenutzten Einfamilien- und Zweifamilienhäusern. Im Mietwohnungsbau, aber auch im gewerblichen Bereich, konnten solare Heizungen lange überhaupt nicht Fuß fassen. Die Anlagen zeigten schlechte Leistungen und kamen am Markt in die Defensive. Seit Mitte des vergangenen Jahrzehnts ist nun Bewegung in den Bau großer Solaranlagen gekommen.

Emanzipation der Sonnenwärme

Einer der technologischen Vorreiter beim Bau großer Solarwärmeanlagen ist das kleine Potsdamer Unternehmen Parabel Energiesysteme GmbH. Chefentwickler Bernhard Jurisch löste sich vom Prinzip der Vorwärmung, das den meisten Kleinanlagen zu Grunde liegt. Dabei wird die Solarwärme vom Dach lediglich als ein Add on der fossilen Kesselanlage zugeführt. Statt dieses Konstruktionsprinzip nach oben zu skalieren, wollte Jurisch "die solare Wärme direkt in den Verbrauch schicken, also zu den Heizkörpern und der Warmwasserversorgung". Genauso, wie es mit der Wärme der konventionellen Kessel gemacht wird. Nur solare Überschüsse sollten gespeichert werden. "Damit haben wir erstmals eine Art Gleichberechtigung der Sonnenwärme mit der fossil erzeugten hergestellt", charakterisiert er seinen Ansatz. Diese Emanzipation der Solarwärme mündete konsequenter Weise in einem Hybridsystem. Die Wärme, auch die der fossilen Kessel, gelangt über Wärmetauscher vom Keller ins Haus. Aus diesem verblüffend einfachen Prinzip konstruierte Jurisch seine erste sogenannte Solarenergiezentrale (SEZ). Heute ist sie eine vormontierte Hydraulikstation mit integriertem Regelungs- und Steuerungssystem, welches das Wärmemanagement der unterschiedlichen Wärmequellen im ganzen Gebäude übernimmt. Über die eingebauten Wärmemengenzähler und einen Internetanschluss kann die Anlage ferngesteuert werden. Mit dem Online-Monitoring lässt sich ihr Status nicht nur kontrollieren, vor allem die Verbräuche werden transparent. Auch dies war ein neuer Schritt, denn bislang fanden bzw. finden an der Heizung im Keller keine Messungen statt, sondern erst beim Verbrauch am Heizkörper oder Warmwasserzähler.

Hybridsysteme auf dem Vormarsch

Traditionelle Heizungsbauer wie Buderus und Junkers vertreiben die Solarenergiezentrale schon seit einigen Jahren unter eigenem Namen. Dort heißen sie Logasol SAT Wärmezentrale und Large Solar Systems (LSS). Sie sind standardisiert für den Einsatz in Gebäuden mit 3 bis 200 Wohneinheiten. Bei diesen neuen Hybridheizungen geht es längst nicht mehr um die reine Funktionalität, sondern um das dauerhafte Einsparen von Energie und Heizkosten. Deren Weiterentwicklung führte nicht nur zu Optimierungen der Kombination Solar und Erdgas-Brennwertkessel. Kombiniert wird inzwischen mit Öl- und Pelletkesseln oder auch Fernwärme.

Warmmietenneutrale Lösung

Nach rund 200 Anlagen, die ihre ersten Betriebsjahre nun hinter sich haben, liegen belastbare Daten über die Einsparleistungen vor. Natürlich sind Reduzierungen von 25 bis 40 % erst einmal beeindruckend. Sie sind aber auch statistische Werte, die mit dem bauphysikalischen Zustand der solar modernisierten Gebäude korrespondieren. Viel interessanter ist die Tatsache, dass bei nahezu allen Fällen eine warmmietenneutrale Lösung realisiert werden konnte. In Mietwohnungen darf der Vermieter die solare Modernisierung des Heizungssystem mit jährlich 11 Prozent auf die Kaltmiete umlegen. Warmmietenneutralität bedeutet dabei, dass sich eingesparte Heizkosten und Erhöhung der Kaltmiete ausgleichen. Bleibt die Warmmiete gleich, existiert kein Konfliktpotenzial mehr. Selbst wenn man ehrlicher Weise eingestehen muss, dass viele Modernisierungen ohne die staatliche Förderung der KfW-Bank nicht in Gang gekommen wären, so setzt das Kriterium der Warmmietenneutralität einen neuen Maßstab. Es zeigt, dass der Umstieg auf ein solares Heizsystem weder für den Investor unerschwinglich ist noch den Mieter über die Maßen belastet. Im Gegenteil, es bedeutet für beide Seiten eine Win-Win-Situation. Viele Mieter haben verstanden, dass sie von zukünftigen Energiepreissteigerungen weniger betroffen sein werden. Und die Hausbesitzer können sich darauf verlassen, dass die erhöhte Kaltmiete auch nach der Amortisation der Anlage bestehen bleibt. Sie erbringt gewissermaßen eine Rendite auf die Investition in solare Modernisierung.

Auch Kleinanlagen werden Systemheizungen

Der Systemgedanke ist inzwischen auch bei den Kleinanlagen angekommen. Vor allem die traditionellen Heizungsbauer gehen diesen Weg. Sie bieten immer weniger herkömmliche Solaranlagen, sondern zunehmend komplette Systeme, eben Hybridsystem an. Auch wenn dieser Begriff im Heizungsbau noch selten benutzt wird im Automobilbau ist er Gang und Gäbe ist diese Tendenz unumkehrbar. Natürlich werden die Kollektoren und auch die Speicher ständig besser, sogar für Öl- oder Erdgas-Brennwertkessel gilt das. Aber zumindest die Systemanbieter haben verstanden, dass es auf die intelligente Verbindung und Steuerung aller Komponenten ankommt. Gleichgültig ob die Anlagen klein oder groß sind. Mit dem Monitoring tun sich viele Hersteller allerdings schwer. Noch scheuen sie sich, den Wettbewerb am Markt mit dem Argument einer guten und beweisbaren Performance zu führen. Aber auch das dürfte sich in absehbarer Zeit ändern. Unterdessen geht die Entwicklung solarthermischer Systeme weiter. Dabei bietet seit Ende des vergangenen Jahrzehnts die Kombination von Solar und Wärmepumpe neue Fortschritte. Sie minimiert den Energieverbrauch weiter.

Blickrichtung Gewerbe und Industrie

Entscheidend für Investoren dürfte neben der technischen Realisierbarkeit die prognostizierte Wirtschaftlichkeit einer ins Auge gefassten Kombination sein. Die Life-Cycle-Kosten spielen bei dieser Betrachtung eine immer größere Rolle. Zwar sind die Investitionskosten einer Hybridlösung im Vergleich zu einer gewöhnlichen Heizung etwas höher, aber sie rechnen sich langfristig. Die Breite der Kombinationsmöglichkeiten, die im letzten Jahrzehnt entwickelt wurde, ist beachtlich. Sie bietet die Basis für angepasste Lösungen im Neubau wie bei der Bestandsmodernisierung. Aber Bernhard Jurisch ist auch hier schon einen Schritt weiter. "Wir konzipieren Anlagen für den gewerblichen Bereich und befassen uns mit Prozesswärme", gibt er einen Ausblick. Das dürfte neben Handwerk und Industrie auch für die Landwirtschaft interessant sein.
 (mö) 

Vom Reststoff zum Wertstoff
Bisher fehlte es an Informationen, welche Strohmengen mit welchem Aufwand für die energetische Nutzung erschlossen werden können, ohne dass es zu nachteiligen Auswirkungen auf die Humusbilanz kommt. Auf einer Tagung in Berlin wurden jetzt erste Ergebnisse aus einem gemeinsamen Forschungsprojekt des Deutschen Biomasse-Forschungszentrums (DBFZ), der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL), dem Institut für Nachhaltige Landbewirtschaftung (INL) und dem Öko-Institut vorgestellt. Das DBFZ geht davon aus, dass jährlich in Deutschland 30 Mio. Tonnen Getreidestroh anfallen. "Bislang wird nur ein geringer Teil davon energetisch genutzt", stellte Vanessa Zeller vom DBFZ fest. Die größte Anlage befindet sich bei der TLL in Jena, im emsländischen Emlichheim wird jetzt ein großes Kraftwerk gebaut, das die "Emsland Stärke" (Emsland Group ist Deutschlands größter Kartoffelstärkeproduzent) versorgen soll. Forschungsbedarf besteht noch zu den Auswirkungen der Strohentnahme auf den Humushaushalt des Bodens. Die Menge, die auf dem Acker verbleiben muss, wurde bislang ebenso wie der Anteil der Tierhaltung allenfalls pauschal bestimmt. Unter Berücksichtigung einer ausgeglichenen Humusbilanz könnten von einer theoretischen Gesamtmenge von jährlich 30 Mio. t effektiv 8 bis 13 Mio. t entnommen werden, rechnete Christian Weiser von der TLL vor. Das entspricht 27 bis 43 % der aufgewachsenen Strohmenge. Ausschlaggebend sollten aber die Verhältnisse vor Ort sein, denn Hackfrüchte und ein ausgedehnter Energiepflanzenanbau zehren an der Humussubstanz des Bodens. Wie viel Stroh in Ihrem Landkreis zur Verfügung steht, kann in Kürze im Internet recherchiert werden. Unter der Adresse
http://strohpotenziale.dbfz.de
wird die zur Verfügung stehende Strohmenge angezeigt. Eine integrierte Kartendarstellung erleichtert dabei die Orientierung.
Gesamtsystem optimiert (24.10.2011)
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